• ベストアンサー

三角波発信回路について

Teleskopeの回答

  • Teleskope
  • ベストアンサー率61% (302/489)
回答No.3

     補足拝見しました。アンプが古風で力不足ですね、このタイプは DC~オーディオ帯の中域がせいぜいなのです。ddatasheet を見てみましょう、下記の最初の項が日本語版です。 http://www.google.com/search?num=100&hl=ja&ie=UTF-8&as_qdr=all&q=LM324%2FLM2902+LM324%2FLM2902&lr=  7ページの図。 slewrateを、「0.6V/usなので大丈夫と思うのですが」と答えてますが、この時代の datasheet は slewrate ではなく 左上2番目の図 Large Signal Frequency Respose として示されてます。御覧のとおり5kHzあたりからフルスイングできなくなってます。シュミット部は負帰還が無いのでこの特性がモロに出ます。  実験回路での周波数上限は、この特性が支配的になってるので C1R1をどう変えてもほとんど効かないでしょうね。(出力振幅の約1/2が基準電圧とクロスしないと回路は動かないので、この図で振幅が半減してる10数kHzのあたりで頭打ちなのでしょう。)  0.6V/us という slewrate の数値は、このページの上にある二つの図から出力電圧の傾きを読みとった数値(それも早く見える右の方の数値)が一人歩きしてるのかも知れませんが、それはフィードバックがしっかり効いてる(アンプ内部回路が飽和もカットオフもしてない)状態での特性です。  あと、このタイプのアンプでよくある話ですが; 2ページ目の等価回路図の出力部を見てください。上下ともエミッタフォロアなので 電流と共にVbe電圧が目立ってきます。「下が0Vまで落ちない、上がVccから2V近く落ちてる」という嘆きがよくあります。特に上側は npnが二つあるので電圧ドロップは大きいです。今回のような +5V sigleでは、出力VoHが3V程しか出ないことがあり得ます。これで基準電圧をVcc/2にすると、偏ってますね、R3:R2の比によっては間欠発振や停止もあります。  対策は;より良いアンプの選択が必要かと。入出力とも rail to rail なものが計算どおりきれいに動いて楽しいですよ。 あるいは、積分器だけはどうにか使えるかも知れませんので(6頁の Open Loop Gain の図で検討してみましょう)、シュミット部にコンパレータICを使う方法もあるかもです      

参考URL:
http://www.google.com/search?num=100&hl=ja&ie=UTF-8&as_qdr=all&q=LM324%2FLM2902+LM324%2FLM2902&lr=

関連するQ&A

  • 回路について教えてください!!

    PWM発振回路について積分回路での三角波形が乱れてしまいます。直す方法がわかりません。 現在、タイマIC(NE555)とオペアンプ(LMC662)を用いてPWM発振回路の作成をしています。 タイマICでデューティ比0.5のクロック波形(5V, 6.8kHz)を作り、積分回路を通して三角波形を出力します。その時、積分回路において可変抵抗を操作することで基準電圧をGNDに近づけようとすると三角波形が非常に乱れ、周波数・位相が全く違うものになってしまいます。乱れた波形をどうにか安定したものにしたいです。 解決策を考えたのですがわかりません。どなたか教えてください。

  • オペアンプ微分回路の設計

    オペアンプの微分回路を設計して、帯域周波数が1kHz付近の付近の三角波信号電圧を微分して出力するような回路を設計したいのですが、(またできたらそれと同じ帯域周波数1kHzの信号のみを積分して出力するような積分回路も設計したいのですが、)可能でしょうか? 可能でしたら、どのようにすればできるのでしょうか? 電気回路の知識があまりないため困っています。教えてください、お願いします。

  • 非反転増幅回路の特性

    OPアンプを用いて、非反転増幅回路(5倍)をつくり、実験をしたら、次のような結果が得られました。 電圧に対する特性:電圧を上げていくと増幅率が下がる。 周波数に対する特性:周波数を上げていくと、20kHzぐらいから入力電圧と出力電圧の波に位相のずれが生じ始め、50kHzぐらいから増幅率が下がり始めた。 この結果から、高電圧、高周波数範囲では増幅器としての役割を果たさないということは解りましたが、なぜそうなるのかというところが解りません。わかるかた、どうか教えてください。

  • 三角波発生回路について

    矩形波の入力信号に対して、三角波が得られる回路を作りたいのですがいまいち解かりません。 積分回路を使って何やらすることは解かるのですが…。 本などを調べると方形波と三角波を同時に出すもの(ファンクション・ジェネレータ)しか見つかりません。 アドバイスお願いします。

  • 三角波を微分回路に入力したら、異常な振動が・・・

    はじめまして。mao-rinと言う者です。 OPアンプについての質問です。 積分回路で出力した三角波を微分回路に入力したら、信号の立ち上がりで異常な振動が生じてしまいました。(振動はすぐ無くなりましたが)。これはなにが原因でしょうか。2つの回路がお互いに悪影響を与えているのでしょうか。 ご回答いただけると助かります。

  • TLC555を用いた発振回路について

    TLC555を用いた発振回路について TLC555を用いて発振回路を製作しています。発振周波数は最大500kHzまで設定できる可変タイプのものを考えています。回路は添付資料に示したもので検証を行っています。周波数はRa,Rbの乗数とCtの乗数で決まり、それぞれの乗数を小さく設定すると周波数は大きくなるのですが、Raの乗数を小さくしすぎると大電流が流れるためCtの乗数を小さくしたいと考えます。しかし実際にCtを小さくしていくと信号が添付資料に示したようにGNDから浮いてしまい小さくしすぎると信号が消えてしまいます。Ctは0.1μFより小さい値に設定するとGNDから浮いてしまいます。また、Ra, Rbを小さくして周波数を大きくしていくと50kHz程度で三角波となります。周波数を大きくしても三角波とならない(矩形波に近い状態になる)ように、またGNDから浮かないようにするにはどのようにすれば良いでしょうか?製作期限などがありますのでできれば555を用いて周波数500kHzまで可変できるものにしたいと考えます。ご面倒おかけしますがご教示頂けます様お願いいたします。

  • オペアンプの積分回路の実験

    オペアンプの積分回路の実験で入力±1Vの方形波で出力電圧を測定した所、f=1kHzではきれいな三角波がでたのですがf=10kHzでは頂点にひげがでました。f=100kHzにおいてはかろうじて三角波かな?という感じです。原因は何なのでしょうか?誰か教えてください。

  • 積分回路の出力波形について

    積分回路に矩形波を入力すると三角波が出ます。その三角波の頂点がクロスオーバー歪によって波形が歪んでいます。このクロスオーバー歪が出る原理をオペアンプの内部の動作で教えてください。オペアンプの出力段はC級プッシュブルです。

  • IC555を使った三角波の理論を教えてください。

    今実験のレポートを書いています。分からないところがあるので教えてもらいたいです。 回路の実験なのですが、その中に三角波を作る回路が組み込まれています. 分からずに困っているのは、この三角波が与えられた条件のときに変化する時間の理論です。 おそらくは、過渡現象で解くと思い考えているのですが分かりません。 回路の解析に必要だと思われる部分を抜き出したものが次のものです。かなり不恰好ですが、分かってもらえると幸いです                     _5V             トランジスタ  |                Tr   抵抗           _________C      |         |     B____ _|___IC555         抵     E                抗     |         5V       R4    GND      --       |                |__抵抗R1___|__抵抗R2_コンデンサC1                    |      |                  |      |                   |      |                    |      |                    |      |                    |      |       直流電源V1_抵抗R3_|-  OP|_|___IC555               _|+ アンプ|                |                 2.5V この回路は、opアンプからの出力電圧が、三角波として得られるものです。三角波の電圧が減少し、1.66[V]になるとTrがONになり、opアンプからの出力電圧上昇を始め、電圧が3.3[V]になるとTrがOFFとなり、opアンプからの出力電圧が減少し始めます。 回路の動作は自分なりに理解しています。また、過渡現象は大学の講義で学びました・繰り返しになりますが、分からないのは三角波が与えられた条件のときに1.66[V]から3.3[V]になるまでの時間と、3.3[V]から1.66[V]になるまでの時間の理論(式、値)です。  条件は  (1).電源電圧V1=1[V]  (2).電源電圧V1=4[V] です。また各素子の値は  R1=20[kΩ] R2=80[kΩ] R3=100[kΩ] R4=2[kΩ] C4=500[pF] です。 分からない理由としては、  (1).回路で過渡現象を考えるとき、電源が2つ以上あった場合どのように考えていいのか分からない。(自分には応用力がないようです。)  (2).求めた理論値と、実験の計測結果、どちらが間違っているのかわからない。(実験値の±10%程度になればありがたいのですが、) など、が考えられます。 どうか分かる方お願いします。教えてください。理論式は時間をt、としたとき    t= では、複雑な物になると思います。ですのでせめて、opアンプの出力をvtとしたとき、    vt= の形でお願いします。 考え方、ヒントのみでも結構ですのでどうか教えてください。 最後に、長くなってしまい、申し訳ありませんでした。

  • 三角波の頂点がゆがむ理由(積分回路)

    オペアンプを使った積分回路の話です。 回路定数はR1=10KΩ R2=1.2KΩ C=0.0047μF。オペアンプには+-15Vの電源電圧を与えています。 基本積分回路(コンデンサと並列に抵抗が入ってないもの)に方形波(振幅1[V]、f=5KHz)を入力した結果、三角波が得られたのですが、その三角波の下側の頂点がとがっておらず-14V付近で歪んでいました。(三角波の上はの頂点が-11.5V、下が-14V) 同じ方形波を実用積分回路(コンデンサと並列にR2を接続したもの)に入力したときは歪みの無いきれいな三角波になりました。(上が1V、下が-1V) このとき、基本回路では頂点が歪み、実用回路では歪まないのか理由が分かりません。 -14Vより下の電圧が得られていないことから飽和のために頂点が歪んだと思ったんですが、どうも違うようです。スルーレートであれば実用回路でもゆがむはずだしと、考えがまとまりません。 いったいどのような理由で三角波の頂点がゆがんでいるのでしょうか?