CR直列回路について教えて下さい。

質問

CR直列回路について教えて下さい。 コンデンサと抵抗が直列に接続されている回路でコンデンサの片側(抵抗に接続していない方)からサイン波を入力し、抵抗の片側(コンデンサに接続していない方)から出力を取り出す回路の遮断周波数の算出式を教えて下さい。
私は、電子回路については全くの素人です。
宜しくお願いします。

回答No.3

tance · ベストアンサー

No.2 tanceです。

解りました。負荷は負帰還のかかったOPアンプの仮想接地点なのですね。

以下、ちょっと脱線して、回路自体の説明をします。OPアンプの出力と反転入力とが抵抗等で接続されているということで、負帰還がかかっていることが解ります。加えて、非反転入力がGNDに接続されているときは、その反転入力端子を「仮想接地」と言います。（このGNDのことは書かれていませんが、多分GNDなのでしょう）　この接続では反転入力端子の電圧は非反転入力の電圧と（ほとんど）等しい動作になります。非反転入力がGNDなので、反転入力もGNDと（ほとんど）等しくなることから「仮想接地」と言われます。

本当のGNDとの大きな違いは、この端子に流れた電流は全て帰還抵抗に流れるということです。ただGNDしただけではそこに流れる電流はGNDに吸い込まれてしまって終わりですが、仮想接地に流れれば、その電流の行き先は帰還抵抗（OPアンプの入出力を結ぶ抵抗）です。この抵抗の両端の電圧は、入力電流×抵抗値となり、一端は（仮想）GNDですから他端（出力）には入力電流に比例した電圧が現れます。

この作用により、この回路は全体として、入力電流を電圧に変換して出力する回路、と言えます。いわば電流計です。

さて、そうなると、元の質問の遮断周波数はどうなるかですが、負荷は０Ωだったというわけで、前出の式のRL=0として得られるのが答えです。Cへの充放電を支配する抵抗はRだけですから、当然そうなります。帰還抵抗は、そうやって流れた入力電流をただ電圧に変換しているだけで、Cへの充放電には無関係ですから遮断周波数にはからみません。

このCRまで含めたOP込みの回路は、微分回路とかハイパスフィルタ回路と呼ばれます。呼び方はこの回路の特性を何に使うかで変わってきます。

お礼

回答ありがとうございました。
何とか理解できそうです。
お手数をお掛け致しました。

回答No.2

tance

回路は、CRの直列になったものが、入力と出力の間に直列に入っている、ということですね。
質問文には負荷について何も書かれていないので、遮断周波数は計算できません。

もう一度接続の確認ですが、　入力 --- C --- R --- 出力
そして、普通このような接続と言われると、入力GNDと出力GNDが直接つながっていると思われます。
つまり、信号ラインとGND間には何もつながっていない、と解釈されます。

これが本当だとすると、遮断周波数は「限りなく0Hzに近い」ということになります。

負荷抵抗が無限大だということですから、低域遮断周波数はCと無限大の抵抗で決まります。
これは、時定数が無限大で遮断周波数が０Hzという結果になります。

もし、負荷抵抗RLがあるなら低域遮断周波数は fc=1/(2πC*(R+RL)) です。

お礼

回答ありがとうございます。
以下は実際の回路の接続です。
抵抗Rの出力はオペアンプの入力端子(確か「V-」です)と接続しています。
その入力端子(「V-」)とオペアンプの出力間に抵抗とコンデンサが並列に接続されています。
なにぶん電子回路は素人ですので説明不足な点が多いですが宜しくお願いします。

回答No.1

xpopo

ｆｃ＝１／（２×π×C×R）で求まります。

お礼

回答ありがとうございました。
回答の内容よりフィルタとして動作することが判りました。