第8回分
発振とは何ですか？
入力を与えなくても、周期的な信号(ふつうは正弦波)が
出力に現れる現象、のことです。
インピーダンスの計算が複雑で難しかった。
まあ、地道にやるしかありません。
コルビッツって人ですか？
はい、そのはずなのですが、
ちょっと調べた範囲では情報がないですね・・・
もうちょっと調べてみます。
コルビッツ発振回路でR=0のときは発振しないんですか？
計算していただくとわかるんですが、R=0とすると、
AHが発振条件を満たすことができないはずです。
RCを繋げる数が多い場合360度を超えたらどうなるんですか？
それでも、どこかでは位相差が180度となる周波数が
存在するはずなので、その周波数で発振することになります。
CRフィルタを多く繋ぐほど位相差も大きくなっていくのかどうかが気になった。
そうなりますね。
ただし発振回路にするためには、位相差は180度で十分(というか
そうでないとまずい)ので、3段で十分でしょうね。
位相型発振回路はR，C，は同じ値でなければならないのか？
いえ、もちろんそんなことはありません。
計算を少しでも楽にするための便宜、です。
位相型発振回路でオペアンプの部分をR1ととって反転増幅器にしなかったが、その特別な意味はあるんですか？
いえ、R1を入れた、ちゃんとした反転増幅器でも
発振条件を書くことができます。
ただ、さらに式が大変なことになるかな・・・
発振回路の例として四つ出てきましたが有名な発振回路は授業でやった以外にもまだありますか？
フリップフロップ型、など、いろいろあります。
興味のある人は調べてみましょう。
あと、コルピッツ発振回路の派生形で、
L・Cのところに水晶振動子という素子を使うものも、
発振周波数の安定性などの理由から、けっこうよく使われます。
今まであった発振回路で一番よく使われるのはどれですか？
ケースバイケース、ですね。
高周波(数10MHz程度以上)ではコルピッツ発振回路、
低周波ではウイーンブリッジ発振回路などが
よく使われるようです。
発振回路でのオペアンプの部分は反転増幅器や非反転増幅回路などの違いで発振に影響を及ぼすのか？
Hの伝達関数が正か負かで、発振条件(の電力条件Re(AH)=1)を
満たすために、選ぶことになりますね。
位相型発振回路がよく分からなかった。
位相型発振回路で、R2/R=29はどうしたら出るんですか？
まあ、けっこうたいへんですが、一度、納得がいくまで
AHを計算してみてください。
位相型発振回路のAは何ですか？
増幅器の増幅率、ですね。
位相型発振回路で、RC3段で180度となるfに対してAHでの位相のずれは360度とありましたがどのようにして360度がでてきたのか分かりません？
Hで180度、Aで180度(反転増幅回路でAが負なので)で、
あわせて360度、ということですね。
位相型発振回路では180度となるfに対してAHは正の実数であったが、ずれの正負はなぜ考えなくてもいいのだろうか？
進んでも戻っても、AとHをあわせて360度になっていれば
一回転して元通り、ですから大丈夫ですね。
位相型発振回路で位相の進み、遅れを考慮しなかったのはどうしてか？
いや、Hでの位相のずれ、として考慮しているはずですが？
発振条件は覚えなければいけませんか？
電力条件Re(AH)=1と、周波数条件Im(AH)=0、は、
たぶん覚えておいた方が早いでしょうね。
それぞれの発振回路でのAやHは、その気になれば導くことが
できるはずですので、覚える必要はまったくありません。
ループ利得AHのRe(AH)とIm(AH)の値は違う値になることはありえないのでしょうか？
もちろん変わりません。
それが発振条件というものです。
発振回路の設計者はどのようにして回路を設計するのですか？ここに抵抗を入れると、こうなるというような予測の元で設計していくのですか？
ほとんど「パクり」じゃないですかね。
つまり「よく知られたうまい回路(コルピッツ、ウイーンブリッジなど)」を
使う、というわけです。
それで事足りることがほとんど、かと思います。
最初のV={Z / (R+Z)}Vout, Vi={1/jωC2 / (jωL + 1/jωC2)}Vがなぜこうなるのか分かりません。
まあインピーダンスの計算ですので、がんばって・・・
コルビッツ回路でIm(AH)=0でしたが、C1+C2-ω2LC1C2ではなくjωRのRが0の可能性もあると思うのですが無視していいのですか？
たしかにそうなのですが、R=0だと、電力条件Re(AH)=1、を
満たすことができないはずですので、除外しました。
実験で使う発振器も、こういう発振回路なんでしょうか?
だいたいウインブーリッジ発振回路を使っているものが多いようです
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