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USBマルチ測定器Analog Discoveryで作る私のR&Dセンタ第24回最小分解能0.00001!1kHzひずみ率計[前編]ノッチ·フィルタの設計·製作

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摘要

正弦波信号源やアンプの性能を示すパラメータの1つにひずみ率があります.理想的な正弦波には基本波以外の高波は含まれません.しかし実際の信号源から出力された正弦波には,基本波とその高調波が含まれます,高調波の量を示すのがひずみ率で,小さければ小さいほど正弦波に近いです.この正弦波をスペクトラム·アナライザで観察すると,レベルの高い基本波とレベルの低いいくつかの高調波が見られます.正弦波の品質が良くひずみが少ない場合,高調波成分はとても小さくなり.ノイズに埋もれてしまうこともあります.そのためにダイナミック·レンジの広いスペクトラム·アナライザを使うこともできますが,高価です.そこでノッチ·フィルタを使って基本波を除去し,高調波を増幅することでひずみ成分を抽出する方法があります.図1にAnalog DiscoveryのSpectrum機能で観察した基本波を含む高調波と,ノッチ·フィルタで基本波を除去して増幅した高調波を示します.基本波を含むスペクトラムでは2次高調波がノイズに埋もれていますが,ノッチ·フィルタを通したほうは2次高調波がはっきり観察できます.本稿では,Analog Discoveryと合体させてひずみ率計として使うための増幅機能付き1kHzノッチ·フィルタの製作と使用法を紹介します.

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