フィルタ帯域通過フィルタ帯域除去フィルタ低域フィルタ高域フィルタ遮断周波数共振回路

Ｔ型のフィルタの特性を問う問題です。一つ一つの要素である、共振回路の性質を理解していれば解けるので、共振回路の理解が十分でない場合は、これらの問題や説明を参考にして下さい。ここでは、理解されているものとして進めます。［１］共振回路はフィルタになる　問題の図の回路を見ると、Ｔ字を構成している各エレメントが、直列、又は並列の共振回路からなっていることが分かります。　詳しくは、共振回路の問題の解説をご覧いただきたいのですが、共振回路は、その使い方によって、帯域フィルタ（バンドパスフィルタ）、又は帯域除去フィルタ（バンドエリミネーションフィルタ）として動作します。　これを理解するために、共振回路の性質を少し復習します。・直列共振回路　共振周波数でのインピーダンス…最小　流れる電流…最大・並列共振回路　共振周波数でのインピーダンス…最大　流れる電流…最小でした。これをフィルタに用いると、インピーダンスが最小になれば電流が共振回路の向こう側に抜けることができ、最大になれば手前に跳ね返されてしまう、というイメージを持って、再び回路図を見てみましょう。［２］各エレメントの動作　Fig.HB0701_aにこの形をしたフィルタの概念図を示します。上が帯域（通過）フィルタ、下が帯域除去（消去）フィルタです。各エレメントは共振回路を示し、緑の箱が直列、黄色の箱が並列の共振回路を示します（箱の中の「曲線」は透過特性を示します）。
Fig.HB0701_a Ｔ形フィルタの原理	これらについて、３つの共振回路がそれぞれどのように動作するかを考えてみます。各共振回路の共振周波数はすべて同じで、それをｆ₀とします。　まず、上の帯域フィルタについてみると、信号線に繋がる２つの共振回路は直列共振なので、ｆ₀の信号以外に対して高インピーダンスで、Ａ側からＢ側に抜けられませんが、ｆ₀の成分のみＢ側に出られます。　一方、真中は並列共振回路ですから、ｆ₀以外の信号は低インピーダンスでコモン（GND）に落ちてしまいますが、ｆ₀に対しては高インピーダンスです。
結局、この回路の総合特性としては、Ａ側に入力されたｆ₀の成分以外はＢ側には、非常に通りにくいものの、ｆ₀成分は通すようになっています。つまり、特定の周波数（＝ｆ₀）のみを通過させる「帯域通過」フィルタとして動作します。リグに付いている、バンドパスフィルタですね。実際にはこの回路のようにピンポイント周波数ではなく、ある幅を持たせることが多いので、Ｑを調整したりして幅を調整します。　同様にして、下側の帯域除去フィルタについて見てみます。信号線に繋がる２つの共振回路は並列なので、ｆ₀の信号のみ高インピーダンスで、Ａ側からＢ側に抜けられませんが、ｆ₀以外では（減衰はあるものの）Ｂ側に出てきます。　一方、真中は直列共振回路ですから、ｆ₀の信号は低インピーダンスでコモン（GND）に落ちてしまいますが、それ以外の周波数成分に対しては高インピーダンスです。　結局、この回路の総合特性としては、Ａ側に入力されたｆ₀の成分はＢ側には非常に通りにくいものの、他の成分は通すようになっています。つまり、特定の周波数（＝ｆ₀）を除去する「帯域除去（又は消去）」フィルタとして動作します。リグに付いている、ノッチフィルタがこれです。これも周波数にある幅を持たせるために、Ｑを調整します。それでは、解答に移ります。　問題の回路図はFig.HB0701_aの上の帯域通過フィルタですから、正解は３と分かります。

［１］共振回路はフィルタになる

［２］各エレメントの動作