遮断周波数計算機

遮断周波数について

遮断周波数は、フィルタの通過帯域と信号が次第に減衰する領域の境界です。一次RCフィルタでは、遮断点の振幅は通過帯域の値に対して1を2の平方根で割った比率となり、およそマイナス3デシベルに相当します。遮断角周波数はωc = 1/(RC)、通常の周波数はfc = ωc/(2π)です。積RCは時定数で、ステップ入力に対して回路がどれほど速く応答するかを表します。 RLフィルタも、抵抗とリアクタンスの役割が入れ替わった同じ一次応答を示します。遮断角周波数はωc = R/L、遮断周波数はR/(2πL)、時定数はL/Rです。RCローパスとハイパスは、部品値が同じなら同じ遮断周波数の式を使います。RLローパスとハイパスも、出力を取り出す部品は異なりますが、遮断周波数の値は共通です。 理想LC共振回路ではfc = 1/(2π√(LC))を使います。計算機は√(LC)を特性時間、1/√(LC)を角周波数として表示します。実際のLCフィルタには信号源抵抗、負荷抵抗、部品損失があり、帯域幅と減衰を決めます。そのため共振周波数が実際のマイナス3デシベル端と一致するとは限りません。詳細な設計には次数、回路構成、Q値、終端インピーダンスの検討が必要になる場合があります。 抵抗はオーム、容量はファラド、インダクタンスはヘンリーで入力してください。一般的なコンデンサはマイクロファラド、ナノファラド、ピコファラド、コイルはミリヘンリーやマイクロヘンリーで表示されるため、単位換算が特に重要です。一マイクロファラドは0.000001ファラド、一ミリヘンリーは0.001ヘンリーです。接頭語を見落とすと結果が数千倍、数百万倍ずれることがあります。 この計算機は音響、センサー、電源、高周波回路の初期見積もりに役立ちます。理想的な集中定数素子の式を用い、部品公差、等価直列抵抗、寄生容量、自己共振、負荷効果、周波数依存性は考慮しません。重要な設計は部品データシート、回路シミュレーション、実機測定で確認してください。

遮断周波数の計算例

同じ部品値を標準的なフィルタの式と照合できます。

フィルタの遮断周波数を計算する方法

1. RC、LC、RLのフィルタモデルを選びます。
2. 部品の公称値をオーム、ファラド、ヘンリーに換算します。
3. モデルに表示された二つの部品値を正の値で入力します。
4. 「計算」を選び、遮断周波数と角周波数を求めます。
5. 理想値を実回路に適用する前に、特性時間を確認します。

よくある質問