コンデンサと抵抗を直列につなげたものに電気を流せばハイパスフィルタになりますか?又はローパスフィルタになりますか?

ハイパスフィルタで抵抗をグランドに落とさないといけない理由はなんですか?
コンデンサだけでもハイパスフィルタにならないですか?

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  • 登録:2008/04/22 23:28:39
  • 終了:2008/04/29 23:30:02

回答(3件)

id:virtual No.1

virtual回答回数1139ベストアンサー獲得回数1282008/04/23 00:00:38

ポイント27pt

コンデンサと抵抗を直列につなげたものに電気を流せばハイパスフィルタになりますか?又はローパスフィルタになりますか?

他の回路の条件次第ですが、ハイパスの傾向を示します。


ハイパスフィルタで抵抗をグランドに落とさないといけない理由はなんですか?コンデンサだけでもハイパスフィルタにならないですか?

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%88%86%E5%9C%A7%E5%9B%9E%E8%B7%A...

フィルタの原理は周波数によって分圧回路の分圧比率が変わるようにすることです。

上記のURLのR2が無く、R1にコンデンサを入れた場合、R2が無い=無限大、ということになり分圧比は周波数によらずほぼ1になってしまいます。実際の回路の場合、回路の持つ何某かのインピーダンスがあるのでR2が無い場合は無限大ということにはなりませんが、R1に入れるコンデンサのインピーダンスに比べて通常は充分大きいことが期待できるのであまりよいハイパスフィルタにはなりません。

きちんと分圧比を決定するためにもR2(抵抗をグランドに落とす)が必要です。

id:kzmmtsd

回答ありがとうございます。

①ハイパス、ローパスはそれぞれ抵抗、容量をグランドに落としますが、グランド以外の高い

電位でもよいのですか?

②フィルタは周波数大域を通すか否かですよね?分圧できるか否かとどういう関係がありますか?

素人的質問ですみません。

2008/04/23 00:32:35
id:virtual No.2

virtual回答回数1139ベストアンサー獲得回数1282008/04/23 07:13:01

ポイント27pt

①ハイパス、ローパスはそれぞれ抵抗、容量をグランドに落としますが、グランド以外の高い電位でもよいのですか?

電子回路を考える場合、直流的に見た場合と交流的に見た場合と分けて考える事が必要です。

具体的には、直流的に無視できる部品を単なるジャンパ線(コイルなどは抵抗ゼロ)や部品が無い(コンデンサなどは抵抗無限大)とみなして直流等価回路として解析をし、直流的な要素たとえば電池(電源)の電圧源は交流的に見て内部抵抗のみの単なる抵抗とみなしてその直流電圧は無視して交流等価回路として解析します。

交流的な要素であるフィルタは直流的な要素は全て無視します。つまり、直流電圧源は全て抵抗ゼロとみなして考えるので、交流的にはグランド以外の電圧の高い場所に接続しても差し支えありません。あくまでも交流的に見てグランドにみなせる場所に接続すればよいからです。

http://www.nikko-denshi.co.jp/kaiseki/sentens02/page02_06.html

http://nippon.zaidan.info/seikabutsu/1998/00149/contents/065.htm


②フィルタは周波数大域を通すか否かですよね?分圧できるか否かとどういう関係がありますか?

アナログのフィルタは単に特定の周波数を通す通さないかという二択(便利なスイッチ)ではありません。通す周波数帯域幅は一番通る強さを1として0.5(半分=電圧で-6db,電力で-3db)の周波数で定義します。ハイパスフィルタやローパスフィルタのように幅で表せない時はカットオフ周波数で表し、同じく信号の強さが半分になった周波数で定義します。

カットオフ周波数を超えた信号はRC1段のフィルタの場合は周波数が2倍になる毎に半分(-6db)に強度が落ちます。

http://www2.jan.ne.jp/~jr7cwk/electro/aki_lcdtv/de_emp1.gif

これは図をみてもらえれば分かると思いますが、コンデンサの交流的な抵抗値(インピーダンス)が周波数が2倍変わると1/2倍に変わることと対応しています。


つまり、フィルタとは素子(抵抗やコンデンサやコイル)のインピーダンスが周波数によって異なる特性を利用した分圧回路と表現することができます。ある特定の周波数を境にして1か0の動作をする訳ではなく、ある目安の周波数の前後で連続的に生じる分圧特性の変化を利用しているということになります。


ですから、フィルタの特性はRCで決まったカットオフ周波数だけでは厳密に定義することはできず、周波数に対する通過特性全体で定義することになります。

フィルタを設計する場合に必要な要件は、

  1. 通過させたい周波数
  2. 阻止したい周波数での減衰率
  3. カットオフ周波数

で定義する必要があります。

2番目の要件によってはRC1段では全然仕様を満たさないケースがでてきます。(多くの場合はそうです)

この場合、RC1段ではなく2段3段と段数を増やして減推量を多くします。あるいは単なるRCではなく特殊な回路網を形成して対処します。例えば特定の周波数のみ阻止するいわば逆フィルタ(ノッチフィルタと言います)を併用するとかです。

id:kzmmtsd

回答ありがとうございます

2008/04/26 22:27:01
id:ken33jp No.3

ken33jp回答回数928ベストアンサー獲得回数132008/04/23 18:25:58

ポイント26pt

>コンデンサと抵抗を直列につなげたものに電気を流せばハイパスフィルタになりますか?

>又はローパスフィルタになりますか?

YES。

>ハイパスフィルタで抵抗をグランドに落とさないといけない理由はなんですか?

>コンデンサだけでもハイパスフィルタにならないですか?

GNDを基準にしてるからです。

http://q.hatena.ne.jp/answer

id:kzmmtsd

回答ありがとうございます

2008/04/26 22:27:03

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