セミナ特製EXCELB-2 IIRフィルタ(BPF)の次数を変えてみる

●READMEでパラメータを変える

 iir_bpf_brf.xlsxを開きましょう。READMEシートにパラメータがあるので、下図のように
次数(N)をと変更します。このパラメータで設計してみます。


■アナログ基準LPF

 隣のシート、basic_filterを見てみましょう。これはアナログ基準LPFを設計するシートです。

 4, 5行目でバタワース型、9〜12行目でチェビシェフ型を設計していますが、READMEシートで
バタワース型を指定しているため、4、5行目を16, 17行目に持ってきます(チェビシェフ型はグレーアウトされている)。

 アナログ基準LPFはこの表のように、次数Nが
偶数/奇数によって求め方が変わります。同表によるとN=1の場合、必要なのはd0のみであることが分かります。


 次のCO_BFシートでアナログ基準LPFの係数を整理します。READMEのB8セル(次数N)の偶奇によって場合分けして選択しています。


周波数特性の確認(アナログ基準LPF

 隣のFRES_BFシートではアナログ基準LPFの周波数特性を計算します。下図は振幅特性で、0.1592Hz(すなわち角周波数 1.0 rad/s)でゲインが -3.0dB になっており、この図A-1(a)と合っていることを確認します。 次数Nが4の場合と比較すると傾斜が緩やかになっていることが分かります。


■周波数変換

 freq_transシートでは周波数変換を行います。各セルをクリックしてみましょう。この変換表にならって計算しますが、次数N=1なので、同表の上の段が適用され、A0, B0, H0が計算されます。
 下図のように
Nが奇数の場合は0段目(D列)が有効になることに注意しましょう。


 次のanalog_filterシートで係数の整理と選択を行います。READMEシートでBPFを指定しているので4〜9行目を18〜23行目に持ってきます。


 隣のCO_AFシートでは下図のようにanalog_filterシートから適宜にアナログフィルタの係数を持ってきます。Nが奇数であることからC23セルが選択されます。


周波数特性の確認(アナログフィルタ

 次のFRES_AFシートでアナログフィルタの周波数特性を計算します。


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