SonofSamlawのブログ

うひょひょ

アクティブフィルター


ライター:mpcsp079さん(最終更新日時:2016/4/16)投稿日:2014/2/26    

http://note.chiebukuro.yahoo.co.jp/detail/n177470

に関して

 

■ローパスフィルタの深さを変えてみる 

 

図1を考える。


              図1 

 

この形態のフィルタは高域で2つの要因で特性が劣化する。

 

①周波数が大きくなるにつれて、後ろ向きゲイン(帰還率)の減少によるループゲインの減少によってバーチャルショートが成り立たなくなる。つまり、誤差が大きくなる。

ーー>図3、4の比較、R2,C2によるローパスフィルタによる帰還率の減少によるループゲインの減少による効果だと思われる。

 

②図1の矢印によるvi信号のvoへの直接スルー。C1が大きいと大きくなる。周波数につれて大きくなるのはこのせいである。OPAMPはIN電圧をA倍する電圧源が理想であるが、実際には負荷によりvoが変わる。つまり、これをテブナン等価回路で表せば、IN電圧*Aの電圧源と直列抵抗(OUT抵抗)で表せる。こう考えると、voはViの影響をC1を通して受けることになる。

 

  OPAMPが死んだとき(f>fu)の等価回路は図3のようになり、f->∞の極限ではC1,C2はショートとなるので、

 

   vo=vi*(R2/(R1+R2))*(Ro/(R1//R2+Ro))

 

となるはずだ。

図2 viからvoへのスルー、これはOPAMPのOUT抵抗の存在によりvoの影響する。

  

     図3 OPAMPが死んだとき(f>fu)の等価回路

 

R1=160,R2=16k,C1=100n,C2=10μ


            図4 悪い例

 

  図3でV+に現れた凹みはゼロ点である。viとvoの係数をかけた和がv+になる。そのとき、互いに位相が反対であるとき、それらは差となる。そして、周波数が上がるにつれて、強弱関係が逆転すると、合成波の位相は反転する。つまり、180°飛ぶ。 そのとき、ゲインは極小となる。

 

 R1=16k,R2=160,C1=10μ、C2=100n

 


              図5 良い例