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[[AndoLabInstruments]]

- SR560-likeなスイッチ切り替えフィルタ回路

** 機能 [#e0577c7c]
- ローパスフィルタ / 位相補償フィルタ~
- カットオフ周波数 (f1, f2)：0.03, 0.1, 0.3, 1, ..., 10k Hz~
- DCゲイン (G)：1.0, 2.1, 4.5, 10, 21, ..., 4500~
- 入力DC/AC切り替え~
- インバータ~
~
&ref(Function.png,,100%);~

ゲイン100以下, 周波数1kHz以下での使用を推奨（理由は最後の「問題点」を参照）

** 外観・内観 [#y9a4db35]
&ref(ST560_photo.png,,80%);~
3つのノブがそれぞれf1, f2, Gainのスイッチ~

*** 内部構成 [#s75ed96f]
内部はオペアンプ基板と切り替え用コンデンサ・抵抗の基板に分かれており、スイッチ・コネクタ等がフロントパネルに固定されている~
~
~
&ref(FilterBoard.png,,80%);~
オペアンプ基板~
~
&ref(SwitchBoard.png,,80%);~
切り替えコンデンサ・抵抗の基板~


** 回路図 [#fac25821]
&ref(ST560.png,,40%);~

** 使用部品 [#x821e390]
- 切り替えスイッチ：アルプス電気　ロータリースイッチ12極 M-1C（資材室より）
- コンデンサ：ポリエステルフィルムコンデンサ
-- 33uF : [[EPCOS ポリエステルコンデンサ(PET), 63 V ac、100 V dc, 33μF, ±10%>https://jp.rs-online.com/web/p/polyester-film-capacitors/1912976/?sra=pstk]]
-- 10uF : [[ KEMET ポリエステルコンデンサ(PET), 40 V ac、63 V dc, 10μF, ±5% >https://jp.rs-online.com/web/p/polyester-film-capacitors/0824036/?sra=pstk]]
-- 他：安東研ストック品
- 抵抗：金属皮膜抵抗（？安東研ストック品）
- 回路基板：GeneralBoard（汎用フィルタ基盤　P板.comで製作）


** パフォーマンス [#f1527a46]
*** 伝達関数 [#m338fd19]
- ローパスフィルタ（カットオフ周波数切り替え, DC gain=1固定）~
&ref(TF_LPF.png,,20%);~

- ローパスフィルタ（f2=100Hz固定, DCゲイン切り替え）~
&ref(TF_LPF_gain.png,,20%);~

- 位相補償フィルタ（f1=f2/10固定で切り替え）~
&ref(TF_PCF.png,,20%);~

- 位相補償フィルタ（f1=100Hz固定, f2切り替え）~
&ref(TF_PCF_f2.png,,20%);~

*** ノイズレベル [#j1c1b45a]
- ローパスフィルタ（f2=0.03Hz固定, ゲイン切り替え）~
&ref(Noise.png,,20%);~
最下段のゲイン切り替えオペアンプの前段階換算で約1.5e-8 V/rtHz @ f>10Hz

** 問題点 [#zcef0d26]
** 問題点と対策 [#zcef0d26]
- 高周波数帯に約3e-5×(f/10kHz)の伝達経路がある　※ 1つ目の伝達関数参照
-- 配線等を介したカップリングか？
-- 配線等を介したカップリングか？ ⇒ プリント基板化

- 高ゲインの場合に余分なローパス特性がかかる　※ 2つ目の伝達関数参照
-- ゲイン切り替え段の抵抗部分に並列に約40pFの静電容量がある？　配線などによるものか
-- ゲイン切り替え段の抵抗部分に並列に約40pFの静電容量があると大きな抵抗（2.2MΩ）と組み合わさってローパスになる？　配線などによるものか ⇒ より抵抗を小さくするためにゲインを複数段に分ける