カットオフ周波数150Hzのオペアンプハイパスフィルタを通過すると

質問

カットオフ周波数150Hzのオペアンプハイパスフィルタを通過すると
正弦波が図のように削れたような波形になりました。

周波数の高い波形ではそのまま出力されますが周波数の低い波形でこうなります。
何故このような波形になるのでしょうか？
ハイパスフィルタを通過すれば150Hz以下の波形は減衰して振幅しなくなると思っていました。
減衰しきれていない部分がヒゲのような形で残っているのでしょうか？
できれば150Hz以下の波形は全てカットしたいと思っています。

回路は正帰還型のオペアンプで構成しています。
参照）
http://sim.okawa-denshi.jp/OPseikiHikeisan.htm
単電源で使用しているため2.5Vで中点としています。

どなたかお教え下さい。

回答No.1

正親町（@Ohgimachi） · ベストアンサー

>ハイパスフィルタを通過すれば150Hz以下の波形は減衰して振幅しなくなると思っていました。

カットオフ周波数(fc)はー３db、すなわち1/2になる周波数ですから、150Hzでは半分にしか減衰しません。

>できれば150Hz以下の波形は全てカットしたいと思っています。

その回路は２次なので減衰率は-6db/octです。高次（６次以上）のフィルタにするか、多段に接続します。
２次とはどういうことかというと、そのフィルタの周波数特性の式の分母がｓの２次方程式の逆数になっているということです。ｓの３次、４次と高くなるほど、低い周波数に対する減衰率が高くなる事がおわかりいただけるかと思います。

お礼

ご回答ありがとうございます。

カットオフ周波数から急激に減衰するものと思ってました。
2次フィルタは減衰率がかなり低いですね。
高次フィルタをかけて再度挑戦してみます。

回答No.3

178-tall

>正弦波が図のように削れたような波形になりました。

完全に線形特性のフィルタならば、正弦波入力ならば出力も正弦波のはずですね。

たとえば、ダイナミック・レンジを超えたレベルで使ってませんか？

お礼

ご回答ありがとうございます。
よく見たら、振幅が+5ｖ以下の正弦波はそのまま正弦波で出力されていました。

回答No.2

foomufoomu

図は、矩形波をハイパスフィルターに通した時のものと似ている気がします。
もしかしたら、回路のどこかで、正弦波がクリッピングされて、矩形波のようになっているのではないでしょうか。

お礼

ご回答ありがとうございます。
ご指摘の通り、電源が+5ｖで駆動していたため
5ｖ以上は頭打ちになって矩形波のような波形になっていました。