LastUPDATE '06.6.28(誤字の修正) , New '06.2.19(New)

このページの課題に取り組むための前提

このページの課題9(x) については，
既に操作方法はマスターしているものとします。（このページで解説しません）
また，ファイル n01.inc.cir が設定されていることを前提として説明します。

ファイル ' n01inc.cir ' の中身については，ダウンロードして確認してください。
Download

第9問(1) アクティブフィルタ


ファイル ' n911i.cir ' の中身はダウンロードして確認してください。
Download

アクティブフィルタの理論によると，上記の回路Aは二次のローパスフィルタ (LPF) であり，
R1=R2=R3, R6=R7, C1=C2 のとき，
そのカットオフ角周波数と周波数はωC = 2 π fC = 1/(C1*R6)， Q値は Q=(R4+R5)/(3*R5)  である。
なお，回路Bも回路Cも同じ構成である。

一方，0.5 dB の変動の条件の下で カットオフ周波数 ω0 の四次のチェビシェフ型の LPF を設計するならば，
二次の LPF を２段重ねればよい。
その際の常数は，
ひとつの LPF は，カットオフ周波数 ωC =  1.03127 ω0  ，Q値 2.94055 とし，
もうひとつの LPF は，カットオフ周波数 ωC =  0.59700 ω0  ，Q値 0.70511 とすればよい。

---課題
・n911i.cir の電圧 V(10) と V(20) は，上記で説明した２つの二次 LPF それぞれの特性を示すものである。抵抗等の条件が合致したものかどうか確認しなさい。
・n911i.cir の電圧 V(30) は，四次のチェビシェフ型LPFの特性を示すものである。 上記で提示した条件と，シミュレーションの結果が対応しているものか確認しなさい。
・回路中の R1, R5, R6, C1 それぞれが 5% 変化したときの出力特性の変化を確認しなさい。

---便利機能
・ngspice にて，キーボードから 「write clist.txt  v(30)  v(20)」 と打ち込むと，
v(30) と v(20) の電圧を clist.txt というファイルに出力します。
そのファイルの内容を確認すれば，グラフの各部の電圧の正確な値を知ることができます。
なお，横軸が周波数の場合は電圧は複素数ですから，
出力された情報は１つの電圧につき実数部と虚数部の２つ数字で表されています。