積分・微分回路の入出力波形について
- RC積分回路・微分回路に方形波を入力すると、低周波では右肩下がり、高周波では減衰振動波形になる。
- 演算増幅器を用いた積分回路は期待通りの波形が出るが、微分回路は周波数が高くなると減衰振動波形になる。
- 演算増幅器を使った微分回路は不安定性があり、減衰振動波形が観察される。
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積分・微分回路の入出力波形について
RC積分回路・微分回路及び、演算増幅器を用いた積分回路・微分回路(演算増幅器にRとCのみを接続)に方形波をいれ、出力を観察しました。このときの遮断周波数は1.6[KHz]でした。 (1)RC積分回路・微分回路どちらにおいても、f=100[Hz]において入力波形が正の部分では右肩下がり、負の部分では右肩上がりになりました。これはやはり周波数がかなり低いことが原因なのでしょうか？ (2)演算増幅器を用いた積分回路はほぼ期待通りの波形が出ました。しかし、演算増幅器を用いた微分回路において周波数f=100～10[kHz]で、入出力ともに減衰振動波形のようなかたちになっていました。一般的に演算増幅器を使った微分回路は不安定であるということからこのような入出力波形が観察できるのでしょうか？またできればそのような波形となる具体的な理由を教えていただければ幸いです。 これらの理論などは参考書などで載っているのですが、このことについては調べ上げることができませんでした。初歩的なこととは思いますが、どなたが教えてください。お願いします。
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・RC積分/微分回路は遮断周波数 fc=1.6KHz ですから、時定数 T=0.1ms くらいですね。 「出力」波形が正の部分では右肩下がり、負の部分では右肩上がり、になるのは当然だと思われます。 まず、出力波形は時定数(T=0.1ms)とつじつまがあっているか否か、チェックしましたか? 下記ページにある波形のスケッチと比べてみても、やはりおかしいですか? http://www.chigen.ne.jp/elebook1/p010(2).html http://www.chigen.ne.jp/elebook1/p010(3).html http://www.chigen.ne.jp/elebook1/p011.html ・オペアンプ使用の微分/積分回路になると、回路構成や雑音対策など、バラエティが多すぎます。 一括コメントはできませんが、ちゃんと作れば寄生的な振動波形は生じないでしよう。
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お礼
すいません、御礼が遅くなりました。 回答ありがとうございます。おかげさまで微分・積分回路の波形について分かったと思います。ありがとうございます。