NOBのArduino日記!

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趣味は車・バイク・自転車・ラジコン・電子工作です。

オペアンプ正帰還型ローパスフィルター

 前回の記事で紹介しましたローパスフィルターの一つ「オペアンプ正帰還型ローパスフィルター(以下OPampLPF)」について、iCircuitを使ってシュミレートした結果をご紹介します。

1. 50Hzの各種PWM

 計算結果の比較がしやすいので以下の値を使いました。
 50Hz、5V、デューティ比25,50,75%のPWM信号を発生し、OPampLPF通過後にArduinoへ入力した電圧の変化をシュミレートした結果を図1-1~1-3に示します。
 それぞれノイズ(リップル)が、2.38、3.30、2.38Vでした。
 前回迄暫定一位のノイズ低減効果が有ったRLCローパスフィルターのノイズが、同条件で2.53、3.50、2.53Vでしたので、そこからさらに0.2Vノイズが減少しております!
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図1-1:デューティ比25%
 
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図1-2:デューティ比50%
 
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図1-3:デューティ比75%

2. 490Hzの各種PWM

 490HzのPWM信号はArduinoUNOの3,9,10,11番ピンからのPWM出力に利用されています。。
 5V、デューティ比25,50,75%のPWM信号を発生し、OPampLPF通過後にArduinoへ入力した電圧の変化をシュミレートした結果を図2-1~2-3に示します。
 それぞれノイズ(リップル)が、44.5、59.4、45.5mVでした。
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図2-1:デューティ比25%
 
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図2-2:デューティ比50%
 
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図2-3:デューティ比75%

3. 977Hzの各種PWM

 977HzのPWM信号はArduinoUNOの5,6番ピンからのPWM出力に利用されています。
 5V、デューティ比25,50,75%のPWM信号を発生し、OPampLPF通過後にArduinoへ入力した電圧の変化をシュミレートした結果を図3-1~3-3に示します。
 それぞれノイズ(リップル)が、11.3、15.1、11.3mVでした。
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図3-1:デューティ比25%
 
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図3-2:デューティ比50%
 
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図3-3:デューティ比75%

4. まとめ

 因みに現在までに検証した4種のローパスフィルター(カットオフ周波数50Hz)において、今回検証したOPampLPFは現時点で暫定一位のノイズ低減効果を確認出来ました。
 暫定二位のRLCは部品が大きく入手性がイマイチなので、実際作るとなると入手性・コスト・性能全て上回っているOPampLPFですね
 
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