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プロフィール

剣菱P

Author:剣菱P
剣菱Pと申します。
性別:男
年齢:27
二兎を追って一兎も得られないタイプ

マイコンやプログラミング、ニコニコ動画、雑記等
方向性は見えずとも、ちょっとずつ更新していく予定です!

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フィルターのお勉強


今回はハイパスフィルターの勉強をしてみたい

前回1kHzのに反応するためのフォトトランジスタの抵抗を決めたので
1kHzより下の周波数を切り捨てるためにハイパスフィルターをつける
Picture 75

さて、ハイパスフィルターを使ったことが無いけど、本当に低い周波数は通さないのかな

まずは実験して確かめてみよう。

Cを0.1μF Rを1.8kにするとカットオフ周波数はだいたい1kHz位になる計算
(本当は1.6kΩって計算だったけど)

まずは1kHzの方形波を入力してみる。
s-Picture 76

カットオフ周波数は-3dBになる周波数だから 出力が入力の半分くらいになるってことだよな
なんとんなく想像していた波形と違うけど

回路を見てみると、確かにこうなるよな

0-5vの方形波は2.5v基準で+2.5とー2.5の波といえるわけだから、
コンデンサを通したことで直流の基準2.5Vがカットされてマイナス側にもふれてしまうわけか

方形波の立ち上がりでコンデンサが充電されて出力の電圧が一気に上がって
充電が進むと電流が流れなくなっていってOUTの電圧が下がり始める
方形波の立下りでコンデンサが放電を始めるので出力がマイナスに変わる
放電がすすんでマイナスから0vに戻ってくるってわけだよな

ふむふむ
とりあえず次は100Hzの方形波を入力してみるか
s-Picture 77
うん1kHzの時より波形の面積が小さくなってる

ただ、イメージしてた感じだと100Hzくらいになると波形が見えなくなると思ってたけど
そうじゃないのか
方形波はいろんなサイン波の重ね合わせだからその中の高い周波数成分が現れちゃってるって事でいいのかな?

次は10kHzでいってみよう
s-Picture 80
おお、だいぶ元の形に近い出力になってる
コンデンサの充放電の時間より信号の変化のほうが早いって事か

次は100kHz
s-Picture 79
ますます方形波っぽくなった


なるほどね、ハイパスフィルタというものがちょっとだけわかった気がした。

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