フィルタ回路について

質問

以下の点について分かる方、よろしくお願いします。
・フェライトコアとフェライトビーズの特性や使われ方の違いはありますか？
・Ｌ（フェライトビーズ）とＲが直列でＣが並列になっている回路を見かけたことがあるんですが、Ｒは220Ωと小さめＣは0.1μＦでした。これをシミュレーションすると、ＬＣだけより優れていました。しかも、220Ωより小さくても大きくてもだめでした。220Ω付近が一番効果が高いシミュレーション結果が出たのですが、ＬＣフィルタ＋Ｒの回路が優れている理由と回路常数の決め方を教えてください。

回答No.1

ikkyu3 · ベストアンサー

＞・フェライトコアとフェライトビーズの特性や使われ方の違いはありますか？
大きさ以外に特別な違いは無いと思います。
ビーズは小さいのでワイヤに通すことで１ターンのインダクタが簡単に構成できます。
１ターンですから、小さなインダクタンスとしての用途に使用します。

＞ＬＣフィルタ＋Ｒの回路が優れている理由と回路常数の決め方
フィルターの理想は通過帯域では、周波数特性がフラットで、高い周波数では大きく減衰することです。
また入力と出力のインピーダンスが同じであることと信号が減衰しないことも求められます。
Ｒ（抵抗分）を挿入することは、定Ｋ型フィルターでＱを変化させたことに相当すると思います。
Ｑを低くすると高域での減衰特性が甘くなり、Ｑを高くすると共振特性が出て通過域のフラット性に、あばれが出ると思います。
Ｑ＝1と成るようにするのが良いと思います。
フェライトコアを使うとかなりＱの高いものになりそうです。

Qとは定義では振動1サイクルあたり、 蓄えられた振動エネルギーと外部から与えられたエネルギーの比のことです。

ＬＣＲ直列共振回路では
　 Q=1/R√(L/C)
で求められます。
ただしこのＲには、コンデンサの内部抵抗や絶縁物の誘電体力率、コアの損失なども厳密にはかかわります。

シュミレーションでＱをパラメーターにした周波数応答の曲線を描いて見ると良いかもしれません。

補足

ご丁寧に有難う御座いました。
今回の場合、高域でノイズを減衰させることを目的としているので、ＬＣフィルタに抵抗分を挿入して通過域の振動を防止しているということなのでしょうか？

回答No.2

ikkyu3

補足について：
Ｌの大きさや仕様の周波数範囲やノイズの周波数が不明ですから断定は出来ませんが、そういうことと思います。
Ｑが大きい場合に振動的になるのは通過域の中では高い周波数のところになります。
回路の直列抵抗を大きくすれば、Ｑを小さくすることになり、高域の減衰特性は緩やかになりますが、通過域での振動性になるのを防ぐことが出来ます。

お礼

ご親切な回答を有難う御座いました。
シミュレーションで色々試してみます。