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アクティブハイパスフィルタの設計方法|カットオフ周波数とゲインの決め方を解説

オペアンプ

アクティブハイパスフィルタの設計方法が分からず、
悩んでいませんか?

ローパスフィルタは理解できても、
「ハイパスはどう設計すればいいのか」
迷う方も多いと思います。

この記事では、アクティブハイパスフィルタの設計手順を、
初心者向けに分かりやすく解説します。

設計の全体手順

  1. カットオフ周波数を決める
  2. コンデンサを決める
  3. 抵抗を計算する
  4. ゲインを決める

ローパスと同じ手順で設計できます。

1. カットオフ周波数を決める

どの周波数以上を通すかを決めます。

例:1kHz以上を通す → fc = 1kHz

カットオフ周波数より低い周波数では、
信号は大きく減衰します。

2. コンデンサを決める

扱いやすい値を先に選びます。

例:0.01μF、0.1μF

標準値から選ぶのがポイントです。

3. 抵抗を計算する

カットオフ周波数から抵抗を求めます。

4. ゲインを決める(非反転型)

必要な増幅率に応じて抵抗を設定します。

回路構成

ローパスとRとCの位置が逆になります。

計算例

条件

fc = 1kHz
C = 0.1μF
ゲイン = 2倍

抵抗計算

計算で求めた抵抗値は、
E12系列などの標準値に丸めて使用します。

R ≈ 1.59kΩ → 1.6kΩ

ゲイン計算

R1 = 10kΩ
R2 = 10kΩ

これで「1kHz以上通過・2倍増幅」の回路になります。

ローパスとの違い

ローパス:低周波を通す
ハイパス:高周波を通す

設計手順は同じで、回路だけが逆になります。

ハイパスフィルタは直流成分(DC)をカットするため、
オフセット除去などにも利用されます。

設計のコツ

・コンデンサを先に決める
・抵抗は計算で求める
・標準値に丸める

よくある失敗

・RやCが極端すぎる
・ゲインを大きくしすぎる
・DCカットを考慮していない

まとめ

・fcからRとCを決める
・高周波を通すフィルタ
・ローパスと同じ手順で設計できる

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