アナログ回路の定数計算アプリケーション
1. 抵抗減衰器(アッテネータ)
2. 高次のLCフィルタ設計
3. 高次のアクティブフィルタ設計
4. 単一のアクティブフィルタ設計
  1) Biquadフィルタの設計
  2) 多重帰還形2次LPF/HPFの設計
  3) SallenKey形式の3次LPFおよび3次HPFの設計
  4) 多重帰還形2次BPFの設計
5. フィルタ特性のグラフ表示
6. 定出力インピーダンスアンプ
リリースノート


1. 抵抗減衰器(アッテネータ)
T型、π型、橋絡T型、格子型の抵抗減衰器の定数計算を行います。
橋絡T型と格子型は駆動側と負荷側のインピーダンスが等しい場合のみ実現できます。

ダウンロード:ATT112.zip (958,308 bytes)

2. 高次のLCフィルタ設計
希望するフィルタ特性を指定してLCの定数を求めます。
フィルタの形式は LPF, HPF, BPF, BEF の4種類を選択できます。
振幅特性はワグナー・ワグナー(バターワース)とチェビシェフ・ワグナー(通過域チェビシェフ)を選択可能。
終端条件は R-R(入出力両終端),R-∞(負荷側開放),0-R(駆動側超低インピーダンス)を選択可能。
  注1)LCフィルタは入出力とも設計時のインピーダンスで終端しないと期待した特性が得られません。
        0-R終端はスイッチングアンプの出力段などに適用できます。
  注2)T端とπ端では阻止域のインピーダンスの高低に違いを生じます。
        R-∞終端では出力側がπ端に、0-R終端では駆動側がT端に固定されます。
  注3)ワグナー・ワグナー(W-W)型LPF,HPFの周波数応答カーブは次数で一意に定まります。
        このためApなどを変化させても次数が変化しない場合の振幅応答は周波数軸を並行移動します。
◎π端構成

◎T端構成

ダウンロード:LCFilter123.zip (1,013,425 bytes)
3. 高次のアクティブフィルタ設計
フィルタ特性を指定して伝達関数を求め、次にSallenKey回路とBiquad回路の回路定数を算出します。
伝達関数を手動入力またはCSVファイルから読み込んで回路定数を算出することも出来ます。
フィルタの形式は LPF, HPF, BPF, BEF の4種類を選択できます。
振幅特性は
  W-W(バターワース)、T-W(通過域チェビシェフ)、W-T(阻止域チェビシェフ)、T-T(連立チェビシェフ)
の4種類から選択できます。
  注)W-W(バターワース)型LPF,HPFの周波数応答カーブは次数で一意に定まります。
      このためApなどを変化させても次数が変化しない場合の振幅応答は周波数軸を並行移動します。
フィルタの次数と振幅遅延応答特性の例

◎ 設計条件入力画面

◎ SallenKey回路定数と実現伝達関数一覧

◎ SallenKey一段目回路構成と設定変更画面

◎ Biquad回路定数と実現伝達関数一覧

◎ Biquad一段目回路構成と設定変更画面

ダウンロード:Filter116.zip (1,426,332 bytes)
4. 単一のアクティブフィルタ設計
1) Biquadフィルタの設計ソフト
  Biquad回路の回路定数の計算と伝達関数の逆算を行います。
  
  ダウンロード:Biquad113.zip (997,218 bytes)

2) 多重帰還形2次LPF/HPFの設計
  多重帰還形2次LPF/HPFの定数計算と伝達関数の逆算を行います。
  
  ダウンロード:MFLPFHPF111.zip (1,250,145 bytes)

3) SallenKey形式の3次LPFおよび3次HPFの設計
  SallenKey形式の3次LPFおよび3次HPFの定数計算と伝達関数の逆算を行います。
  
  ダウンロード:Sall3rd111.zip (991,228 bytes)

4) 多重帰還形2次BPFの設計
  多重帰還形2次BPFの定数計算と伝達関数の逆算を行います。
  
  ダウンロード:MFBPF113.zip (1,088,072 bytes)

注)2次のSallenKey回路の定数計算には「3. 高次のアクティブフィルタ設計」アプリを利用してください。
  「ファイル」→「伝達関数の編集」で入力欄をダブルクリックして入力、複数のフィルタを一括計算できます。
5. フィルタ特性のグラフ表示
フィルタの伝達関数を読み込んで振幅特性と遅延特性のグラフを表示します(伝達関数の手動入力も可能)。
中間段での飽和やレベル低下、遅延特性の確認に役立ちます。
◎ 振幅特性

◎ 遅延特性

ダウンロード:Fresp113.zip (1,086,200 bytes)
6. 定出力インピーダンスアンプ
出力インピーダンスマッチングを行い、かつ最大出力振幅の低下を抑えることが出来ます
(インピーダンスマッチング用の直列抵抗を負荷抵抗の1/10程度に小さくできるため)。

ダウンロード:SpecifiedZo101.zip (1,039,074 bytes)

リリースノート
・これらのアプリケーションはフリーソフトウェアです。
・再配布は自由ですが実行ファイルとドキュメントを含めて配布願います。
・作者はこのアプリケーションの使用または配布によって生じた、いかなる損失及び障害に対しても一切の責任を負いません。
・素子値のバラツキ、巻き線抵抗、分布容量、オペアンプの性能、温度変化などで特性が変化します。
   実用に際しては事前にLTspice等でのシミュレーションを行い特性を確認してください。
・動作OS: Windows 11, Windows 10, Windows 8.1 等。
・インストール不要のポータブルアプリなのでUSBメモリーからも実行可能です。
・コンパイラには Delphi 10.4 Community Edition (Embarcadero Technologies, Inc.) を使用しています。

変更履歴
    2022/8/21 BiquadのR10の値が小さい場合は標準インピーダンスの1/2.5以上になるまでR7,R8,R9,R10の値を10倍する。
    2022/8/17 dB表示に補助単位を付加しないようにした(980mdB→0.98dB)。


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