필터 시정수 계산기와 RC·LC 차단주파수 이해 가이드

RC와 LC 필터 설계에 꼭 필요한 계산법과 활용 팁

RC·LC 필터는 신호 처리와 전자 회로 설계에서 매우 중요한 요소로,
시정수와 차단주파수를 정확하게 계산하는 것이 성능에 직결됩니다.
이 글에서는 τ=RC 공식과 LC 회로 해석법을 기반으로 필터 설계의 기본과
응용 방법을 쉽게 정리해드립니다.

시정수 τ는 저항 R과 커패시터 C의 곱으로 정의되며,
회로가 신호를 얼마나 빨리 감쇠시키는지 결정합니다.
예를 들어 R=1kΩ, C=1μF일 때 τ=1ms가 됩니다.
이 값은 신호 응답 속도를 직관적으로 보여주는 핵심 지표입니다.

RC 저역통과 필터의 차단주파수 fc는 1/(2πRC)로 구합니다.
이 주파수 이상에서는 신호가 급격히 감쇠되며,
필터가 의도한 대역폭 조절이 가능해집니다.
값을 계산하면 설계 의도에 맞춘 주파수 선택이 훨씬 명확해집니다.

LC 필터는 인덕터 L과 커패시터 C의 조합으로 구성되며,
공진 주파수 fr은 1/(2π√(LC))로 구할 수 있습니다.
이 값은 특정 주파수를 선택적으로 통과시키거나 제거하는 데 사용됩니다.
오디오 크로스오버와 무선 주파수 회로 설계에 많이 활용됩니다.

온라인 계산기를 사용하면 R, C, L 값을 입력하고
즉시 시정수와 차단주파수를 구할 수 있습니다.
수동 계산에 비해 빠르고 오류 가능성이 적어,
초보자부터 전문가까지 모두에게 유용합니다.

회로 용도, 신호 대역폭, 부하 특성을 종합해
RC 또는 LC 필터를 선택하는 것이 중요합니다.
RC는 단순 구조와 저비용이 장점이며,
LC는 고성능 주파수 제어에 적합합니다.

부품 공차, 온도 변화, 기생 요소 등을 고려해야
실제 동작이 이론 계산과 최대한 일치합니다.
특히 고주파 설계에서는 작은 오차도
성능에 큰 영향을 줄 수 있습니다.

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