CRローパスフィルタの定数設定

質問

ローパスフィルタについて質問です。
RCでローパスフィルタを設計する場合、
遮断周波数は１／（２π・C・R）になると思うのですが、
そうすると、CとRの積が同じであれば、どのように設定してもいいのでしょうか？
極端に言えば、R=１０ｋΩ、C=１μFの場合と、
R=１MΩ、C=０．０１μFにした場合とでは、何か違いが出るのでしょうか？
以上、よろしくお願いします。

回答No.1

noname#230359 · ベストアンサー

毎度ＪＯです。
fc=1/(2π C R)ですからC Rの組み合わせの違いはfcに影響を与えません、
C Rの定数を決定する場合、前回路と後回路によります、
前段のドライブ能力、後段の入力インピダンスなどを考慮して決定します、
前段のドライブ能力が低かったり（出力インピダンスが高い）、
後段の入力インピダンスが低い場合、上記の計算式に影響を与え、fcに影響が出たりします。

毎度ＪＯです。
前段がフォトトランジスタの場合、出力インピダンスは如何ほどでしょう、
やはり、フォトトランジスタとＣＲフィルタの間に、ＯＰアンプかボルテージフォロアを挿入したほうが安定するかもしれません、

後段がＯＰアンプの場合、ＯＰアンプを反転増幅で使用すると、入力インピダンスが低下します、
入力インピダンスを高くする為にも、非反転増幅回路としましょう。

>>コレクタを５Vにして、エミッタ部を５ｋΩで接地
この時の出力電圧が2.5V程度であったなら、この回路の出力インピダンスは2.5kΩ程度でしょうか、
CR回路のRが100kΩ程度なら影響も少なそうです、このRをもっと小さな値にするなら、フォトトランジスタの出力にＯＰアンプかボルテージフォロアを挿入したほうが安定するでしょう。

補足

早速の回答ありがとうございます。
たとえば、前段がフォトトランジスタ、後段がオペアンプの場合は、
どうなるでしょうか？

フォトトランジスタの出力インピーダンスですか？
コレクタを５Vにして、エミッタ部を５ｋΩで接地し、エミッタ部から出力を取り出しています。
コレクタ電流の最大定格は３０ｍAです。

回答No.2

noname#230359

RCによるLPFの時定数が同じでも、
>R=１０ｋΩ、C=１μFの場合

1uFに電解コンデンサを使うと、高周波特性が悪いために、
高周波ノイズをグランドに逃がしにくい。
ノイズに弱いLPFになります。
（最近は積層チップセラコンで1uFのも出てはきてはいる。）

>R=１MΩ、C=０．０１μFにした場合

上と逆の理由で、高周波ノイズにより強くなります。

ただし、ロジックICの入力にRC　LPFを用いる場合（チャタリング防止回路）
などは、流れ出し電流(IILO)を一定以上流せないといけない、というよう
な制限があり、R値をいくらでも大きくできるわけではないという状況が
ありえます。