차단 주파수 계산기
RC, LC, RL 필터의 차단 주파수, 각주파수 및 시정수를 계산하세요.
차단 주파수란
차단 주파수는 필터의 통과대역과 신호가 점점 감쇠하는 영역 사이의 경계입니다. 일차 RC 필터에서 차단점의 크기는 통과대역 값의 1을 2의 제곱근으로 나눈 비율이며, 약 마이너스 3데시벨에 해당합니다. 차단 각주파수는 ωc = 1/(RC), 일반 주파수는 fc = ωc/(2π)입니다. 곱 RC는 시정수로, 회로가 계단 입력에 얼마나 빠르게 반응하는지 나타냅니다. RL 필터도 저항과 리액턴스의 역할을 바꾼 동일한 일차 응답을 따릅니다. 차단 각주파수는 ωc = R/L, 차단 주파수는 R/(2πL), 시정수는 L/R입니다. RC 저역통과와 고역통과 회로는 부품값이 같으면 차단 주파수 공식도 같습니다. RL 저역통과와 고역통과 구성 역시 출력을 얻는 부품은 다르지만 차단 주파수 값은 같습니다. 이상적인 LC 공진 회로는 fc = 1/(2π√(LC))를 사용합니다. 계산기는 √(LC)를 특성 시간 척도로, 1/√(LC)를 각주파수로도 표시합니다. 실제 LC 필터에는 신호원 저항, 부하 저항 및 부품 손실이 있으며 이들이 대역폭과 감쇠를 결정합니다. 따라서 공진 주파수와 실제 마이너스 3데시벨 경계가 항상 같지는 않습니다. 더 완전한 설계에는 필터 차수, 토폴로지, 품질 계수와 종단 임피던스가 필요할 수 있습니다. 저항은 옴, 커패시턴스는 패럿, 인덕턴스는 헨리로 입력하세요. 일반적인 커패시터는 마이크로패럿, 나노패럿 또는 피코패럿으로 표시되고 인덕터는 밀리헨리나 마이크로헨리로 표시될 수 있어 단위 환산이 특히 중요합니다. 한 마이크로패럿은 0.000001패럿이고 한 밀리헨리는 0.001헨리입니다. 접두어를 놓치면 결과가 수천 배 또는 수백만 배 달라질 수 있습니다. 이 계산기는 오디오, 센서, 전원 및 무선 주파수 회로의 초기 추정에 유용합니다. 이상적인 집중소자 공식을 적용하며 부품 허용오차, 등가 직렬 저항, 기생 커패시턴스, 자기 공진, 부하 효과 또는 주파수 의존 동작은 고려하지 않습니다. 중요한 설계는 부품 데이터시트, 회로 시뮬레이션 및 실제 측정으로 확인하세요.
차단 주파수 예시
동일한 부품값을 표준 필터 공식과 비교해 확인할 수 있습니다.
| 필터 및 부품 | 차단 주파수 결과 | 대표 용도 |
|---|---|---|
| RC: 1,000 Ω 및 1 µF | 159.155 Hz | 저주파 센서 또는 오디오 단. |
| RL: 100 Ω 및 0.1 H | 159.155 Hz | 일차 유도성 필터. |
| LC: 10 mH 및 1 µF | 1,591.549 Hz | 이상적인 공진 회로. |
필터 차단 주파수 계산 방법
- RC, LC 또는 RL 필터 모델을 선택하세요.
- 부품 정격값을 옴, 패럿, 헨리로 환산하세요.
- 모델에 표시된 두 부품값을 양수로 입력하세요.
- 계산을 선택해 차단 주파수와 각주파수를 구하세요.
- 이상적인 결과를 실제 회로에 적용하기 전에 시간 척도를 확인하세요.
자주 묻는 질문
차단점에서 마이너스 3 dB는 무슨 뜻인가요?
일차 필터에서 전압 크기가 통과대역 값의 약 70.7퍼센트로 감소했다는 뜻입니다. 같은 임피던스에서는 전력이 절반이 됩니다.
저역통과와 고역통과 필터의 차단 주파수는 같나요?
표준 일차 RC 또는 RL 공식은 두 응답에 같은 경계 주파수를 줍니다. 출력을 얻는 부품에 따라 경계보다 높거나 낮은 주파수가 통과합니다.
마이크로패럿을 패럿으로 바꿔야 하는 이유는 무엇인가요?
공식은 기본 SI 단위를 사용하므로 계산 전에 접두어를 환산해야 합니다. 한 마이크로패럿은 백만분의 일 패럿입니다.
LC 공진이 항상 실제 차단 주파수인가요?
아니요. 이상적인 LC 계산은 고유 공진 주파수를 구합니다. 실제 통과대역 경계는 저항, 부하, 토폴로지 및 품질 계수가 결정합니다.
부품 허용오차는 결과에 어떤 영향을 주나요?
실제 부품값에 따라 측정 차단 주파수가 공칭 결과에서 벗어납니다. 주파수 경계가 중요하면 최악 조건 허용오차 분석을 사용하세요.