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1. 액티브 필터의 개념

액티브 필터는 전통적인 수동 필터와 달리 증폭기와 수동 소자를 함께 이용하여 신호를 필터링하는 회로를 의미한다. 일반적으로 수동 필터는 인덕터와 커패시터만으로 구성되어 있어 크기와 무게가 크고, 주파수 특성의 조정이 어렵다는 단점이 있다. 이에 비해 액티브 필터는 오퍼엠프와 같은 능동 소자를 사용하여 필터의 특성을 쉽게 조절할 수 있으며, 더 낮은 손실과 더 정밀한 주파수 응답을 제공한다. 특히, 21세기 들어 스마트폰, 오디오 시스템, 통신장비 등에 널리 사용되고 있으며, 시장 규모는 연평균 6.5%의 성장률을 보여 2025년까지 120억 달러에 이를 것으로 전망된다. 액티브 필터는 신호 증폭을 동시에 수행할 수 있기 때문에, 신호 세기가 약한 시스템에서도 안정적인 신호 처리를 가능하게 한다. 또한, 수동 필터에 비해 저잡음 특성을 가지고 있으며, 주파수 특성의 조정을 위해 커패시터와 저항값만 변경하면 되므로 설계의 유연성이 크다. 예를 들어, 휴대용 오디오기기에서는 필터를 작고 가볍게 만들어야 하기 때문에 액티브 필터가 주로 활용된다. 이와 같이 액티브 필터는 통신, 오디오, 계측 장비 등 다양한 산업 분야…