理論とシミュレーションで体感する！「回路設計」入門
2年次前期の授業「アナログ回路Ⅱ」では、電子機器の基本とも言える「OPアンプ」を使った増幅回路やフィルタ回路の仕組みについて学んでいます。
電子回路の基本部品「OPアンプ」とは？
スマートフォン、オーディオ機器、センサーなど、あらゆる電子製品に入っている集積回路（IC）です。
マイクやセンサーで検出した「微弱な電気信号」を何倍にも大きくしたり、不要なノイズを取り除いたりと、アナログ信号を扱うための最も基本的な部品です。
今回の授業では、ノイズを除去する「ローパスフィルタ回路」の設計に挑戦しました。
ここで使ったのが「バターワース特性」と呼ばれる特性を持つローパスフィルタです。
設定した周波数（カットオフ周波数）よりも低域の信号をそのまま通し、高域の信号を減衰・遮断する回路です。しかも通過帯域で振幅が最も平坦になるよう設計された『素直なフィルタ』です。
次数の違い（2次・4次・6次）：
数字（次数）が増えるほど、ノイズをカットする「切れ味」がアップ！必要な信号とノイズの境界線をバシッと急傾斜で切り落とせるようになります。
理論から実践へ！シミュレータで検証
授業では、まず「自分の思い通りの周波数でノイズをカットするには、どんな抵抗やコンデンサを選べばいいか？」を計算（正規化表の換算）して回路を設計します。
設計ができたら、電子回路シミュレータに回路図を入力！
「自分の計算通りに回路が動いているか？」「次数を変えると周波数特性のグラフの傾きがどう変化するか？」をPC画面上で検証します。
設計した回路（シミュレータ画面）
電子回路シミュレータに入力した正帰還型ローパスフィルタの回路図
シミュレーション結果（周波数特性グラフ）
設計仕様通り、次数の数字が大きくなる（2次→4次→6次）につれて、周波数特性のグラフの傾斜がより急になり、高域の信号がより減衰する特性となっていることが一目で分かります！
ただ教科書を読むだけでなく、「自分で計算し、シミュレーションで確かめる」という実践的なステップを踏むことで、確実な技術と知識が身につきます。
電子技術科で、未来につながる「モノづくり」の面白さを体験してみませんか？
