入力された信号から、ある周波数を帯域の信号だけを取り出すような回路のことをフィルタ回路って言うんですよね?
今回はCR回路の場合で聞きたいんですが、どのように利用すると、どのような周波数帯域の信号を取り出すことが出来るのですか?
どのようにしてフィルタに利用出来るのですか?
教えて下さい。

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A 回答 (2件)

フィルターには低域フィルタ(ローパス)、高域フィルタ(ハイパス)、帯域フィルタ(バンドパス)の3つがあります。

逆にある範囲を通さないものもありますが省略します。

CRで構成したフィルターは6dB/オクターブのカットオフ特性になります。周波数2倍(又は1/2)で6dB低下。つまり、フィルターとは言え、バンドパスフィルターというよりは、低域低減フィルターと広域低減フィルターの組み合わせと言うことになります。

http://plaza.harmonix.ne.jp/~tosiwata/jpjcr.html

このURLではCとRのいろんな組み合わせをしたときの周波数特性がグラフで見られます。ご自分で確かめてください。位相特性は取りあえず無視してください。

それにひきかえ、LCフィルターは、Lで6dB、Cで6dB、つまり12dB/オクターブのカットオフ特性がえられます。共振などと組み合わせると、理想的な特性に近いバンドパスフィルターを作ることも出来ます。CRフィルタとLCフィルタの比較が参考URLに載っています。

参考URL:http://www.aclab.esys.tsukuba.ac.jp/~noguchi/osc …
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この回答へのお礼

参考URLまで載せて頂いてありがとうございます!
なぁ~んか専門的になってきて難しかったですけど問題解決しました。
今後の勉強に上記のサイトを活用させて頂きます。

お礼日時:2001/07/31 18:02

CR回路ではある特定の周波数(カットオフと言ったりします)から下を通過させるフィルタ(ローパスフィルタ)やカットオフから上を通過させるフィルタ(ハイパスフィルタ)を作ることが出来ると思います.



信号線をRとCを直列につないでアースに接続するとき,Cをアース側にしてRとCの中間から信号を取り出すとローパスフィルタ,Rをアース側にするとハイパスフィルタを構成できます.

カットオフは 1/(R*C) で決まると思います.
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この回答へのお礼

お返事ありがとう御座います!
カットオフを決めることと、回路の組み方でカットオフ値の上(ハイパス)と下(ローパス)に信号を分けることが出来るって訳ですよね?
とても参考になります!

お礼日時:2001/07/31 07:31

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   Vout/Vin = A
であったとします。入力信号の周波数をそれより低くしていくと、このフィルタは高い周波数しか通さない、つまり、低い周波数の信号を小さくする性質があるので、入力信号の周波数が低くなるほど、フィルタを通った出力信号は弱まります。入力信号の周波数を小さくしていったとき
   Vout/Vin = A/√2
となるような周波数をカットオフ周波数と言います。大雑把に言うと、カットオフ周波数が fc [Hz] のHPFは、周波数が fc [Hz] より高い信号に対しては、増幅率が A ですが、それより周波数が低くなると、増幅率が A より小さくなって減衰させる働きがあります。つまり、HPF は低い周波数成分をカットする働きがあり、どの周波数以下をカットするかという周波数のことをカットオフ周波数と言います(HPF は直流信号を通しません)。

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「虚ジャイレータ」は、実際に狭帯域近似設計してみないと勘が掴めないかも…。

水晶の等価回路がわかれば、
 シャント C - 水晶 X - シャント C
  47 pF   4.194304MHz   47 pF
の対称π型一区間で、回路シミュレーションにて 47 pF を振ってみるのが近道。

通過域近傍の狭帯域での数式シミュレーションなら…。
シャント C のサセプタンスはほぼ一定値 jB とみなせ、周波数特性に効くの水晶のリアクタンス jX 。
対称π型一区間、
  シャント C  -   水晶 X   -  シャント C
 サセプタンス jB - リアクタンス jX - サセプタンス jB
の回路損失 L (dB) は、
 L (dB) = 10*LOG[1 + [{(1+b^2)/4}*(x - {2b/(1+b^2)})]^2
   b = B/Ro, x = X/Ro  Ro は両終端抵抗値。
(x - {2b/(1+b^2)})^2 が周波数特性に効く項。
{(1+b^2)/4}^2 が周波数特性に乗算されるので、b (B) とともに増大し、帯域幅が狭くなる。
   

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