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4 次 Sallen-Key ローパス フィルター

この例では、オペ アンプ (OPA) を使用した 4 次 Sallen-Key ローパス フィルターの実装を示します。Set Design Parameters ブロックをダブルクリックして、フィルターの設計パラメーターのカットオフ周波数 (f1) と DC ゲイン (K) を設定します。チェビシェフ応答を使用して、通過帯域リップルが 1 dB になるように事前定義しています。ブロック マスクは、モデル ワークスペース内でパラメーター値を設定する関数を呼び出します。

このモデルを使用して、フィルターの周波数応答を生成できます。理想的なケースでは、ゲインは DC で 20*log10(K) dB、カットオフ周波数で 20*log(K) と等しくなり、最大値は 20*log10(K) + 1 で、高周波数では -24 dB/オクターブで減衰します。

モデル

Simscape ログからのシミュレーション結果

以下のプロットは、ごく短時間の電圧パルスに対するフィルターの応答を示しています。この応答を数値的に解析して、フィルターの周波数応答を決定することができます。回路からの結果は、目的の周波数応答動作を使用して指定された伝達関数からの結果と比較されており、両者の結果はほぼ完全に一致することがわかります。

周波数応答

以下のプロットは、フィルターの周波数応答を示しています。ゲインは DC で 20*log10(K) dB、カットオフ周波数で 20*log(K) と等しくなり、最大値は 20*log10(K) + 1 で、高周波数では -24 dB/オクターブで減衰します。回路から得られた周波数応答は、目的の周波数応答動作を使用して指定された伝達関数からの結果と、ほぼ完全に一致します。