やまどり

RC 時定数 / LPF 計算機

時定数 τ = RC

1000.0000 ms

5τ = 5.0000 s

カットオフ周波数 f, = 1 / (2πRC)

0.1592 Hz

−3 dB 点(LPF / HPF 共通)

充電曲線 V(t) = V,, · (1 − e⁻𝐭⁄𝜏)

0τ1τ2τ3τ4τ5τ00.51
経過時間到達率到達時刻
1τ
63.212%
1000.0000 ms
2τ
86.466%
2.0000 s
3τ
95.021%
3.0000 s
4τ
98.168%
4.0000 s
5τ
99.326%
5.0000 s

RC回路の基礎

抵抗(R)とコンデンサ(C)を直列に接続した RC 回路は、 タイマー・フィルター・デバウンス回路など電子工作の基本回路です。

時定数 τ(タウ)

τ = R × C で表される時定数は、コンデンサが電源電圧の約 63.2% まで 充電されるまでの時間です。5τ 経過後には約 99.3% まで充電が完了します。

ローパスフィルター(LPF)

RC 直列回路の抵抗後からコンデンサ両端を出力とすると LPF になります。 カットオフ周波数 fc = 1 / (2π × R × C) 以下の信号を通過させ、 それ以上を減衰させます。マイコンの PWM 出力を DAC として使う際の平滑化フィルターとしてよく使われます。

充電・放電の式

  • 充電: V(t) = Vcc × (1 − e−t/τ)
  • 放電: V(t) = V0 × e−t/τ