今日は、ちょっとディープなPSoCの使い方を実験します。PSoCでノッチフィルタを作るというものです。
ノッチフィルタ
ノッチフィルタは特定の周波数を鋭く阻止するBEF(バンドエリミネーションフィルタ)の仲間です。
特定の周波数のノイズ除去などに使われます。微弱な信号を増幅する高利得アンプなどでは初段でのノイズ除去が重要です。空中を飛び交うコンセントのACノイズなどが高利得アンプに入ると増幅され、回路の動作電圧範囲を飽和する場合があるからです。そうなると必要な信号が損なわれてしまいます。そのような問題を防ぐときなどにノッチフィルタが活躍します。
これをRとCで実現しようとする場合、Twin-T(ツインT)と呼ばれる回路が良く用いられます。近いカットオフ周波数を持つLPF(ローパスフィルタ)とHPF(ハイパスフィルタ)を組み合わせると、カットオフ周波数の近傍の部分だけを鋭く阻止(ストップ)するフィルタになるのです。
PSoCでノッチフィルタを作る!!
ノッチフィルタ回路をPSoCで実現する方法については、Cypressのアプリケーションノート
AN2168 PSoC®1 Understanding Switched Capacitor Filters
の中の
Notch Filter
の項目の中に、詳細があります。これを実験してみます。
このアプリケーションノートの方法は、はじめに書いたツインTとはだいぶ異なったアプローチです。
PSoCのスイッチトキャパシタ
PSoCにはマイコンとデジタルの他に、オンチップのスイッチトキャパシタとオペアンプが内臓されています。スイッチトキャパシタとはキャパシタ(コンデンサ)の接続をスイッチングさせることで、様々な機能を得ようというものです。イメージ的にはコンデンサをバケツのように使って電子の流れをコントロールするというものです。
チャージポンプなどもスイッチトキャパシタの仲間です。PSoCでフィルタ回路を作るにはこのスイッチトキャパシタが活躍します。
PSoCにはフィルタを設計するための様々なツールが用意されているので、それを使えばPSoCのスイッチトキャパシタをどのように設定すればいいか設計できます。
今回の実験には8ピンの小さなPSoC、CY8C27143を使いました。小っちゃくてかわいいPSoCです。
(
次回に続く)

