連関資料 :: 発振回路
資料:4件
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発振回路
- 2.2 LC発振回路 発振回路における発振周波数が，コイルのインダクタンス及びコンデンサの静電容量で決まるものを，一般にLC発振器とよんでいる．正帰還の方法として出力の一部を入力側に結合する方式を反結合(Back Coupling)という．並列同調回路がコレクタ，ベース，エミッタ端子のいずれに接続されているかによって，コレクタ同調形，ベース同調形，エミッタ同調形の3つの方式の反結合発振器が構成される．トランジスタ回路ではベースまたはエミッタ端子に帰還する．ここで留意することは，トランジスタ回路ではコレクタ側の出カインピーダンスが入力側に比べて高いから，並列同調回路(共振時のインピーダンスが高い)をコレクタ側に接続した場合，タップをとることなく入力側と帰還回路とのインピーダンス整合がとれる利点がある． 図2.4は三端子発振回路の基本型で，図2.5はその等価回路である． 2.3 水晶発振回路 水晶発振器は水晶を圧電気振動子(piezoelectric vibrator)として用いた発振器である．一般に水晶振動子の振動は，その周波数が素子の形や大きさで決まる輪郭振動と，厚さで決まる厚み振動に大別される．輪郭振動には，縦振動の他に，すべり，屈曲，ねじれなどの姿態の振動がある．また，厚み振動の場合は，主として縦振動とすべり振動形の姿態が利用されている．同じ振動形式に対しては，その固有振動数は大体結晶の寸法に反比例するものと考えてよい．一般に，厚み振動は数百kHz以上，輪郭振動は数百kHz以下の振動子に利用されている．水晶振動子には，1kHz(屈曲振動)程度のものから150MHz(厚み振動，1/100mm)程度のものまでが実用されている．しかし，高い周波数では高調波振動を利用するオーバトーン(over tone)発振を利用することが多い．
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発振回路の製作
- ・概要 今回はC-R移相型発振回路を設計製作し、実際に正弦波を発生させる実験を行った。 まず回路の設計を、RCで構成された位相を60°ずらす回路を三段重ねることによって位相を180°ずらす回路と、エミッタ接地増幅回路の二つに分けて設計した。エミッタ接地増幅器は入力波形の位相を180°ずらすことで正帰還になり発振する。エミッタ接地増幅器の増幅率はほぼRC/REによって導かれ、増幅率を200以上に設定するため、RC＝10ｋΩ、RE＝50Ωとした。そして三段重ねた位相回路と増幅器を接続することによってC-R移相型発振回路を製作することが出来た。 次に製作した回路を用いて正弦波を発生させる実験を行った。直流電源がだいたい10V付近で発振が始まり、正弦波が現れたのを確認した。そのあと電圧を段々上げていくと11.5Vを過ぎたあたりから波形が消えていった。発振時の周波数は1.1kHz弱程度のものが得られた。 この実験を通じてRC回路でエミッタ接地増幅器との位相を0にし、発振することによって正弦波が得られることができる事がわかった。 ・実験目的 C-R移相型発振回路を設計製作し、実際に正弦波を発生させる。 ・C‐R移相型発振器の製作 まず図1のような回路を考える。入力に正弦波を加えた時に、入力電圧値と出力電圧の位相差が60°となるRの値を決定する。このとき使用するコンデンサCはC=47*10^2[pF]、発振時に出る周波数を2[ｋHz]とすると、としてRの値が決定する。またこのときの入力と出力の比は、位相差が60°となることから 入力：出力＝2：1 となる事がわかる。 次に図2のような回路を考える。トランジスタの増幅率ほぼRC/RE（RCとREの値は任意の値）で決定する。いま、電流増幅率を200以上に設定するとRCとREのあたいをRC＝10[kΩ]、RE＝50[Ω]として決定する。 このとき各素子に流れている電流、加わる電圧を求める。
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CR発振回路の設計・製作
- 実験概要 今回の実験では、まず発振回路を設計することから始めた。まず初めに、CR位相遷移回路の設計をした。CR位相遷移回路は一つで60°づつずらし、3つあわせて、180°ずらすようにした。 次に、エミッタ接地増幅器の電流帰還バイアス回路を設計した。電圧増幅率を200倍とした。 すべての抵抗の値が決定すると、テスト基盤で動作を確認した。動作を確認した後、ユニバーサル基盤に半田付けをした。 次に、その半田付けした基盤を使用して、オシロスコープで発振周波数と振幅を確認した。 最後に、位相遷移回路でどのくらい位相がずれていくのかを観測した。 目的 CR移相型発振回路を設計製作し、実際に正弦波を発生させる。 実験方法 １． まず初めに、以下のようにCRで位相をずらす回路を設計した。
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