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RLハイパスフィルタとは?仕組み・カットオフ周波数・計算式をわかりやすく解説

2. 電子回路

ハイパスフィルタについて、

・RL回路での動作が知りたい
・RC回路との違いが分からない
・カットオフ周波数の求め方が知りたい

と悩んでいませんか?

本記事では、RLハイパスフィルタの仕組みから動作原理、計算方法までを初心者向けにわかりやすく解説します。

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ハイパスフィルタとは?

ハイパスフィルタとは、一定の周波数より高い信号を通し、
低い周波数の信号を減衰させる回路です。

RLハイパスフィルタの回路構成

RLハイパスフィルタは、コイル(L)と抵抗(R)で構成されます。

入力 → 抵抗 → コイル → 出力

出力はコイルの両端から取り出します。

動作原理

コイルは周波数によってインピーダンスが変化します。

・低周波:インピーダンスが小さい → 電圧がコイルにかからない
・高周波:インピーダンスが大きい → 電圧がコイルにかかる

この性質により、高周波のみが出力されます。

コイルのインピーダンスは以下で表されます。

Z = jωL

RLローパスフィルタとの違い

RLハイパスフィルタとRLローパスフィルタの違いは以下の通りです。

項目ハイパスローパス
出力位置コイル側抵抗側
通す信号高周波低周波

RLローパスフィルタの記事はこちら

RCハイパスフィルタとの違い

項目RLRC
使用部品コイルコンデンサ
特性高周波で電圧が増加高周波で電圧が通過

※RC回路の方が一般的に使用されます。

カットオフ周波数

カットオフ周波数 fc は以下の式で求められます。

※RLローパスフィルタと同じ式になります。

周波数特性

周波数が高くなるほど出力が大きくなります。

カットオフ周波数を境に出力特性が変化します。

用途

RLハイパスフィルタは以下の用途で使用されます。

・低周波ノイズの除去
・信号のカップリング
・電源回路の調整

よくある疑問

Q. なぜ低周波が通らないのか?

コイルのインピーダンスが小さいため、電圧がほとんど発生しないからです。

次に読むべき記事

RLローパスフィルタについてはこちらをご覧ください。

👉 RLローパスフィルタの記事はこちら

まとめ

本記事では、RLハイパスフィルタについて解説しました。

・高周波を通す回路
・コイルの特性を利用
・出力位置が重要

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