RC 필터 계산기 | 계산기 & 툴

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RC 필터 계산기

저항(R)과 커패시터(C) 값을 입력하면 RC 저역통과/고역통과 필터의 컷오프 주파수(fc)와 시정수(τ)를 계산해주는 계산기입니다. 목표 주파수에 맞는 저항값 또는 커패시터 용량도 역산할 수 있습니다.

저항(R)과 커패시터(C) 값을 입력하면 RC 필터의 컷오프 주파수(fc)와 시정수(τ)를 계산할 수 있습니다. 또한 목표 컷오프 주파수에 맞춰 필요한 저항값 또는 커패시터 용량도 역산할 수 있습니다.

RC 저역통과 필터와 고역통과 필터는 컷오프 주파수 계산식이 동일합니다. 구조는 다르지만 기본 컷오프 주파수 공식은 fc = 1 / (2πRC) 입니다.
주파수 개념이 헷갈린다면 주파수 계산기도 함께 활용해보세요.
저항 값 확인이 필요하면 저항 색띠 계산기도 유용합니다.

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RC 필터란?

RC 필터는 저항(Resistor)과 커패시터(Capacitor)를 이용해 특정 주파수 대역을 통과시키거나 감쇠시키는 가장 기본적인 아날로그 필터입니다. 전자회로 입문에서 가장 자주 등장하는 회로 중 하나이며, 센서 노이즈 제거, 오디오 톤 조절, 신호 평활화, 간단한 주파수 선택 회로 등에 널리 쓰입니다.

RC 필터 컷오프 주파수 공식

RC 필터의 핵심은 컷오프 주파수(fc)입니다. 기본 공식은 아래와 같습니다.

fc = 1 / (2πRC)

여기서 R은 저항값(Ω), C는 커패시터 값(F)입니다. 저항이 커지거나 커패시터 용량이 커질수록 컷오프 주파수는 낮아지고, 반대로 R이나 C가 작아질수록 컷오프 주파수는 높아집니다.

저역통과 필터와 고역통과 필터 차이

저역통과 RC 필터(Low-pass filter)는 낮은 주파수 성분을 통과시키고 높은 주파수 성분을 줄여줍니다. 반대로 고역통과 RC 필터(High-pass filter)는 높은 주파수 성분을 통과시키고 낮은 주파수 성분을 감쇠합니다.

둘 다 컷오프 주파수 계산식은 같지만, 저항과 커패시터의 배치와 출력 위치가 달라 동작 특성이 달라집니다.

시정수(τ, 타우)란?

RC 회로에서 시정수 τ는 τ = RC로 계산합니다. 시정수는 커패시터가 충전·방전되는 속도를 나타내는 기준값으로, 응답 속도를 이해할 때 매우 중요합니다. 일반적으로 1τ 시점에서 최종값의 약 63.2%까지 변화하며, 약 5τ 정도가 지나면 거의 안정 상태에 도달했다고 봅니다.

RC 필터 계산기는 언제 쓰나요?

센서 입력 신호에서 고주파 노이즈를 줄이고 싶을 때
오디오 회로에서 간단한 톤 조절용 필터를 구성할 때
ADC 입력 전에 신호를 부드럽게 만들고 싶을 때
특정 주파수 이상 또는 이하만 통과시키는 간단한 회로를 설계할 때
목표 컷오프 주파수에 맞는 R 또는 C 값을 빠르게 역산할 때

RC 필터 설계 시 주의할 점

이 계산기는 이상적인 1차 RC 필터를 기준으로 계산합니다. 실제 회로에서는 다음 요소를 함께 고려하는 것이 좋습니다.

저항 허용오차, 커패시터 허용오차
부하 임피던스와 다음 회로의 입력 임피던스
커패시터의 ESR, 온도 특성
브레드보드/배선 기생 성분

따라서 최종 설계에서는 계산기 결과를 기준점으로 삼고, 실제 측정이나 시뮬레이션으로 한 번 더 검증하는 것이 좋습니다.

RC 필터 계산기 FAQ

Q. 저역통과와 고역통과의 컷오프 주파수 공식은 다른가요?
A. 아닙니다. 기본 RC 1차 필터 기준으로 공식은 동일합니다.
Q. 컷오프 주파수에서 신호는 완전히 차단되나요?
A. 아닙니다. 컷오프 주파수에서는 보통 -3dB 지점으로 보며, 출력이 완전히 0이 되는 것은 아닙니다.
Q. R과 C 중 어떤 값을 먼저 정하는 게 좋나요?
A. 보통 회로의 입력 임피던스, 전류 소모, 부품 구하기 쉬운 값 등을 고려해 한쪽을 먼저 정한 뒤 다른 값을 계산하는 방식이 많이 쓰입니다.