CRハイパスフィルタ回路の遮断周波数を求める方法と解説

工学

CRハイパスフィルタ回路における遮断周波数(カットオフ周波数)を求めるには、回路の特性を理解することが重要です。ここでは、指定された抵抗Rと容量Cの値を使って、実際に遮断周波数f0を計算する方法を解説します。

CRハイパスフィルタ回路の基本的な原理

CRハイパスフィルタ回路では、抵抗(R)とコンデンサ(C)が直列に接続されています。信号がフィルタを通過する際、低い周波数は減衰され、高い周波数は通過します。遮断周波数は、信号が通過するために十分な利得を持つ周波数です。通常、この周波数では通過利得が-3dBとなります。

遮断周波数の計算式

CRハイパスフィルタの遮断周波数f0は、次の式で求められます。

f0 = 1 / (2πRC)

ここで、Rは抵抗値、Cはキャパシタンス(容量)です。この式に与えられたRとCの値を代入して、遮断周波数を計算します。

具体的な計算例

質問に与えられたR = 5[Ω]、C = 5[µF]の値を使って、遮断周波数を計算します。まず、Cはマイクロファラッド(µF)なので、5[µF] = 5 × 10^-6[F]に変換します。

f0 = 1 / (2π × 5 × 10^(-6) × 5)

計算すると、遮断周波数f0は約6.37 × 10^3 Hz = 6.4 kHzとなります。

まとめと注意点

CRハイパスフィルタ回路の遮断周波数は、回路の構成要素である抵抗とコンデンサの値を使って計算できます。計算式を正しく使用し、単位を適切に変換することが大切です。この計算により、所定のフィルタ特性を持つ回路を設計することができます。

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