水晶発振回路のコンデンサについて

質問

この間、授業で先生が水晶発振回路について説明してくれましたが
。その中で水晶発振回路中のコンデンサを変更すると、今までオシロスコープで観測できていた観測が見られなくなる、もしくは波形がおかしくなるなど、観測ができなくなってしました。
どうして、このようにコンデンサを変更するだけで波形が観測できなくなったのでしょうか？？
どなたか分かり易く教えてもらえないでしょうか。
お願いします。

回答No.3

noname#47050 · ベストアンサー

一部＃１と重複しますが・・・
きちんと発振するためには２つの条件を満たす必要があります。位相条件と振幅条件です。位相条件とは、発振周波数において出力から入力へ帰還される信号と入力信号の位相が合っている（正帰還といいます）ことです。この条件によって発振周波数が決まるので、周波数条件とも呼ばれます。振幅条件とは、発振回路中の受動回路部分による損失分が増幅回路による増幅分より小さいことです。端的に言うと、発振させたい周波数でちゃんと正帰還かかって、損失分を補うだけの増幅を得られることが必要なのです。

で、ご質問のコンデンサの変更は２つの条件のうち位相条件を変えたことになります。すなわちきちんと正帰還になる周波数が変わったのです。しかしその周波数では振幅条件を満たさないので発振が停止したのです。もしコンデンサの変更がほんの少しだったら、発振周波数が少し変わる程度で発振は維持されたと思います。

補足しますが、授業でやっているので先生もきちんと発振回路のポイントとなる部分のコンデンサを変更している、という前提で話してます。なんか訳分からん所のコンデンサを変更して、ありゃ発振が止まったぞ！とか言ってないことを祈ります。

回答No.2

Mayday_Mayday

意味を取り違えていたらすみません。
水晶発振回路は、一般に、水晶振動子＋共振回路となっています。
水晶振動子は、特別にカットされていますが水晶そのもので、ある固有周波数を持っています。これに外部回路（コイルやコンデンサ）として共振回路（ここの回路のコンデンサのことだと思いますが。）を接続して、発振回路となっています。この共振回路のコンデンサを変えてしまえば、水晶振動子の周波数が得られなくなり、波形が観測できないことは当然といえば、当然です。
たとえるなら、TVなど放送局（水晶振動子）の電波を受信するアンテナ（共振回路）の形や長さ（コンデンサ）を変えてしまえば、TVは映像が乱れたり、映らなくなってしまいます。

回答No.1

masudaya

式なしで教えるのは困難です.
イメージだけ,発振回路は周波数を選択している回路と,信号を増幅している回路から構成されます.周波数選択回路での損失を増幅回路で補っているというイメージです.コレを表すのに負性抵抗という概念があります.周波数選択回路の損失は抵抗で表されるので,増幅回路も同じ基準で測れば,発振条件を抵抗を加えて負になればいいと単純化出来るからです.
で質問ですが,コンデンサを変更すると負性抵抗が変化しますので,発振条件を満たさなくなった可能性があります.回路図もわかりませんので,この程度しか回答できません.