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* オシロとファンクションジェネレータでフィルタ特性を見る [#a6e29f70]
オシロスコープとファンクションジェネレータ(FG)が揃ってしまったので,フィルタの振幅特性を見る実験をやってみました.
オシロスコープとファンクションジェネレータが揃ってしまったので,フィルタの振幅特性を見る実験をやってみました.
** 回路 [#x1d3617e]
#ref(IMG_20151210_183450.jpg,right,around,10%)
単純な1次の CR ローパスフィルタで,素子の値は
:C|0.1μF
:R|10kΩ
です.
カットオフ周波数は
1 / 2πCR = 160 Hz
>1 / 2πCR = 160 Hz
になります.
#clear
** ファンクションジェネレータ [#wb1bb2da]
ファンクションジェネレータの出力をフィルタに入力します.
ファンクションジェネレータの設定は
:モード|スイープモード
:スイープ開始周波数|0 Hz
:スイープ終了周波数|500 Hz
:スイープ周期|5 sec
とします.
ファンクションジェネレータ出力の周波数は,1秒あたり 100 Hz 変化することになります.
** オシロスコープ [#d5e8fd8d]
#ref(IMG_20151210_183300.jpg,right,around,10%)
フィルタの入力端子・出力端子にオシロスコープを接続して,波形を観察します.
オシロの画面の横軸はもちろん時間軸ですが,ファンクションジェネレータの出力は時間に比例して変化しているので,フィルタの
> 周波数 - 振幅
の特性が観察できることになります.
右の写真はその画面ですが,ふだん見慣れた振幅特性のグラフとはずいぶん違った感じですね.
#clear
** 考察というか,種明かし [#gcbd1d76]
よく見るフィルタの振幅特性のグラフでは,たいてい
:横軸|対数目盛りの周波数
:縦軸|振幅.dB 表示
ですね.
つまり,横軸も縦軸も対数目盛りになっていることになります.
一方,今回のオシロ画面で観察している特性は,横軸も縦軸も直線目盛りです.
ふだん見慣れている振幅特性グラフと違うのはこのためです.
** 理論値 [#bf5de75e]
「ホントにそうなのか」ということで,理論値のグラフを描いてみます.
#ref(log.png,right,around,50%)
周波数・振幅ともに対数軸としてプロットしてみると,確かによく見た形になりますが
#clear
#ref(nolog.png,right,around,50%)
直線軸でプロットすると,確かに今回のオシロの画面で見えたような形になってますね.
#clear