ローパスフィルタとは？｜仕組み・カットオフ周波数・RC回路をわかりやすく解説

ローパスフィルタとは何か分からず、
悩んでいませんか？

回路やボード線図の解説でよく出てきますが、
「どんな働きをするのか」「どう設計するのか」
分かりにくいと感じる方も多いと思います。

この記事では、ローパスフィルタの仕組み・カットオフ周波数・計算方法を、
初心者向けに分かりやすく解説します。

ローパスフィルタとは

ローパスフィルタとは、低い周波数の信号を通し、

高い周波数の信号を減衰させる回路です。

「低い周波数だけ通すフィルタ」です。

ローパスフィルタは高周波を完全に遮断するのではなく、
周波数が高くなるほど徐々に減衰します。

・ノイズ除去
・信号の平滑化
・センサ信号の安定化

高周波ノイズを取り除くために使われます。

抵抗とコンデンサを組み合わせた回路で構成されます。

コンデンサの影響が小さく、
信号はそのまま出力されます。

コンデンサが信号をGNDに逃がすため、
出力が小さくなります。

高周波はバイパスされるイメージです。

この周波数から信号が減衰し始めます。

設計の重要なポイントです。

カットオフ周波数より低い領域を「通過帯（パスバンド）」、
高い領域を「阻止帯（ストップバンド）」と呼びます。

カットオフ周波数の記事はこちら

低周波では一定のゲインですが、
カットオフ周波数以降で減衰します。

傾きは約 -20dB/dec で減衰します。

R = 1kΩ、C = 0.1μF の場合

fc ≈ 1.59kHz

値を変えることで特性を調整できます。

ノイズ除去が簡単にできる

高周波成分も失われる

徐々に減衰していき、
完全にゼロにはなりません。

コンデンサの周波数特性によるためです。

・低周波を通すフィルタ
・カットオフ周波数で特性が変わる
・RCで簡単に設計できる

ローパスフィルタは、
・低周波 → ほぼそのまま通す
・高周波 → 徐々に弱くする
という特性を持つ回路です。