発振器および共振回路のQファクター計算機
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Q ファクター（品質係数）とは、オシレーターまたは共振回路の減衰を表す無次元の数値です。オシレーターの共振ピークの選択性またはシャープさを定量化します。Q ファクターが高いほど、共振器の蓄積エネルギーに対するエネルギー損失率が低く、振動はよりゆっくり減衰します。
### 歴史的背景
Q ファクターの概念は 20 世紀初頭、電気共振器とオシレーターの研究から生まれました。無線周波数回路、特にフィルタリングや共鳴現象の性能を特徴付ける重要なパラメーターになりました。
### 計算式
Q ファクターは、次の公式を使用して計算します。
Q = f_r / Δfここで：
- \(Q\) は Q ファクター、
- \(f_r\) は共振周波数 (Hz)、
- \(\Delta f\) はピーク共振より 3dB 低い帯域幅 (Hz) です。
### 計算例
共振周波数が 1 MHz (1,000,000 Hz)、3dB 帯域幅が 5 kHz (5,000 Hz) のオシレーターの Q ファクターは次のようになります。
Q = 1,000,000 / 5,000 = 200### 重要性と使用シナリオ
Q ファクターは、エネルギー効率と信号品質に影響を与えるオシレーターと共振回路の設計と理解に不可欠です。特に、高 Q ファクターが効率的なエネルギー伝達と高品質な信号受信に不可欠な NFC (近距離無線通信) カードなどの用途で重要です。
### FAQ（よくある質問）
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高い Q ファクターは何を表す？
- Q ファクターが高いと帯域幅が狭くなり、エネルギー損失が少なくなります。つまり、システムは共振周波数において選択性または感度が向上します。
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Q ファクターは NFC カードの性能にどのように影響する？
- NFC アプリケーションでは、Q ファクターが高いほどカードとリーダー間のエネルギー伝達の効率が向上し、信号品質と動作範囲が改善されます。
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Q ファクターが高すぎるとどうなりますか？
- Q ファクターが高いことは、選択性と効率には一般的に望ましいですが、システムを外部からの妨害を受けやすくし、正確な調整を難しくする場合があります。