Tブリッジ回路

Tブリッジ ノッチフィルタ

Tブリッジ回路は、LPFとHPFを融合させた回路形式で、「LPFのカットオフ周波数<HPFのカットオフ周波数」となるのでノッチフィルタ(バンドリジェクトフィルタ)として動作します。

図1: Tブリッジ回路

たとえば図1(a)の回路において、低周波ではC2が無視できて、R1,C1で決まるカットオフ周波数のLPF特性となります。高周波ではVxを一定電圧とみなすと、C2,R2で決まるカットオフ周波数のHPF特性となります。

伝達関数
\begin{align} H(s)&= \frac{s^2 + \frac{2}{nCR}s +\frac{1}{nC^2R^2}}{s^2+\frac{1+\frac{2}{n}}{CR}s+\frac{1}{nC^2R^2}} =\frac{s^2+\frac{\omega_0}{Q_2}s+\omega_0^2}{s^2+\frac{\omega_0}{Q_1}s+\omega_0^2}\\ \omega_0&=\frac{1}{\sqrt{n}CR}\ ,\ Q_1=\frac{1}{\sqrt{n}+\frac{2}{\sqrt{n}}}\ ,\ Q_2=\frac{\sqrt{n}}{2}\\ H(j\omega_0)&=\frac{Q_1}{Q_2}=\frac{2}{n+2} \end{align}

Tブリッジによるバンドパスフィルタ

オペアンプを使用した負帰還回路において、ループゲイン≫1の周波数領域の閉ループ伝達関数は、帰還回路の伝達関数の逆数となります。

\begin{align} \frac{V_{out}}{V_{in}}=\frac{A(s)}{1+A(s)H(s)}\approx \frac{1}{H(s)}\text{ for }|A(s)H(s)|\gg 1 \end{align}

よって、帰還回路にノッチフィルタを使用すれば、閉ループ伝達関数はバンドパスフィルタ特性となります。

図2: Tブリッジバンドパスフィルタ