第3回分
反転増幅器の出力インピーダンスでVi=0からなぜVo=0になるのか分からない。
Vi=0、は、出力インピーダンスを求めるときの条件の定義、で、
そのときのVoは、Vo = -(R2/R1)Vi、からVo=0、と求められるわけです。
最初の非反転増幅器のところでノレータの両端の電位差が無くても電流は任意なんでしょうか?
はい、両端の電圧と、流れる電流が無関係(好きに決められる)のが、
ノレータというものです。
非反転増幅器の出力インピーダンスは前回Zo=R2になるということだったがそれは間違いでZo=0でいいのか。
そのとおりです。すいませんでした。Zo=0、と訂正します。
オペアンプを使ってLPFを作ることができると分かったけど、それぞれどのような場面で使われるのかをもっと知りたいと思いました。
そうですね、信号処理全般、というと漠然としていますが、
きっとこれから学生実験・卒業研究その他で、
しょっちゅう出会うのではないかと思います。
世の中信号がいろいろあるわけで、それを「扱う」ときには、
まずはフィルタを通す、と思ってもらって間違いないと思います。
フィルタは(Vo/Vi)で求めるのか？例えば、フィルタをさがすときは(Vo/Vi)をするのか？
フィルタ、というのは「こんな入力を与えたときに、こんな出力が出てくる」
のが役割ですから、その間の関係、つまりVo/Viが
フィルタの特徴(特性)そのもの、というわけです。
Lを使いたくないのなら一次のLPFだけを使っていればいいのでは？
1次のLPFだと、「高い周波数をカットする」性能が悪いため、
より「高い周波数をカット」できる、より次数の高いフィルタが
必要になる場面があるため、2次以上のフィルタが必要となることがあります。
(というかむしろその方が多い)
能動フィルタ、受動フィルタの日常の使われ方はどんなものがあるんでしょう？
オーディオ機器についている、低音強調(BASS)なんかは
その類ですね。
周波数によって特性が変わるべきものは、すべてフィルタ、です。
オペアンプのフィルタ(その2)でC2に流れる電流がなぜI2になりますか？
右側の抵抗Rに流れる電流がI2ですが、オペアンプの入力には
電流が流れないので、そのままC2へ流れるわけです。
等価回路は理解できましたけど、その後の計算のωcの定義の仕方がよく分かりませんでした。
ωcは、実際にはカットオフ周波数といって、
LPFならば、このωcよりも高い周波数はカットして
低い周波数は通す、という目安の周波数です。
H(ω)の式に、ω/ωcという項がありますが、
これが1より大きいか小さいか、が分かれ目であるわけです。
で、このω/ωcという項のように書くとすると、
求められた伝達関数の式から、あのようにωcなどが対応している、
ということが導かれるわけです。
周波数が低いとLを使わない理由はなんでしょう？
周波数が低いところでは、一般に使うべきインダクタのLが大きくなりますが、
相対的にインダクタがもっている導線の抵抗成分の影響が大きくなり、
「Q値」で定義するフィルタの特性が悪くなり、また
インダクタ自体が物理的に大きくなってしまう、のが理由ですね。
オペアンプを使ったフィルタの回路からちょっとズルした等価回路になる理由が分かりませんでした｡
元の回路図と、あの等価回路の図を、よく見比べてみてください。
オペアンプを使ったフィルタ(その1)の等価回路でどうしてナレータ、ノレータを使わないのか。
使ってもいいですが、かなり大変な式になります。
(ぜひ一回、式を立てるところまではやってみてください)
なので、あの方法を紹介しました。
オペアンプを使ったフィルタ(その1)で1/Q=(R1 + R2)C2/ωcと黒板には書いていたのですが、これは(R1 + R2)C2ωc=1/Qではないでしょうか？
おっと。ほんとだ。すいません。そのとおりです。
(Webのメモのほうは正しい式です)
能動フィルタの回路から式を出せなきゃだめですか？
んー。まあ1回ぐらいやはっておきましょう、という程度でいいです。
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