A-02 デジタルとアナログ〜周波数特性の求め方の違い

 本コラムでは周波数特性を求める手順をデジタルフィルタとアナログフィルタで比較します。


デジタルフィルタの場合

 デジタルフィルタの伝達関数は
Z変換の式で表されます。図A-11はBiquad(2次IIRフィルタ)の伝達関数です。

  図A-11 デジタルはZ変換を使う

 デジタルフィルタにおけるインパルス応答、伝達関数、周波数特性の関係は図A-12のようになっています。

  図A-12 Zをωに変える

 上図の「変数変換」では、図A-13のように伝達関数の"z"を置き換えます。これによってデジタルフィルタの周波数特性を得ることができます。

(*1)このサイトにその詳しい手順、このサイトではEXCELで周波数特性を求めます

  図A-13 デジタルの変数変換


アナログフィルタの場合

 アナログフィルタの伝達関数は
ラプラス変換の式で表されます。図A-14は分母・分子ともに2次の伝達関数です。


  図A-14 アナログはラプラス変換を使う

 アナログフィルタにおけるインパルス応答、伝達関数、周波数特性の関係は図A-15のようになっています。

  図A-15 Sをωに変える

 上図の「変数変換」では、図A-16のように伝達関数の"s"を置き換えます。これによってアナログフィルタの周波数特性を得ることができます(*2)。

(*2)このサイトではEXCELで周波数特性を求めます。

  図A-16 アナログの変数変換


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