オペアンプを使おう_第4回フィルタ回路

今回はフィルタです。

 

ノイズに悩まされたとき、ハードでもソフトでもフィルタを掛けることが多々あります。

その時に活躍するハードウェアフィルタの代表がCRローパスフィルタ(以下LPF)及びCRハイパスフィルタ(以下HPF)でしょう。2素子で成立する上に、計算も簡単なので導入に対する敷居はかなり低いです。

(まだやったことない人は実験してみてもおもしろいでしょう。30分で実験出来ます。

 

ただし、このCRLPFには致命的な欠点があります。あまり減衰しないのです。1次CRLPFの減衰は-20dB/decと低いです。例えば、カットオフ周波数を1kHzに設定し角周波数の5Vの正弦波を入力した場合の出力電圧はおおよそ以下の通りです、

100Hz→ 5V

1kHz→ 3.5V

2kHz→ 2.2V

5kHz→ 1.0V

10kHz→ 0.5V

ロボコンだと大抵の場合、これで事足りるでしょう。

しかし、これでは満足がいかないようなシビアなフィルタ回路を設計しなければならない時が来るかもしれません。そのようなときはオペアンプを用いたアクティブ・フィルタ回路を作成することになります。

アクティブ・フィルタは設計者により様々な特性を持たせることが出来ます。カットオフ以降をストンと遮断させることも出来るかもしれません。ただし、設計はCRLPF等に比べはるかに難易度が上がります。

 

ここで紹介したいところですが、残念ながら私はアクティブ・フィルタを設計したことがありません(アクティブ・フィルタ使うくらいじゃデジタルでフィルタ掛けた方が楽だし)。興味を持たれた方は是非調べてみて下さい。

 

と丸投げにして今回は終了します

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