ウィーンブリッジの発振周波数が思い通りになりません

質問

f=1/2πCR=99.5Hz となるように、
C=0.1uF,R=16kとしてウィーンブリッジ発振器を作ってみたのですが、実測で得られた周波数はなぜか84Hz程度になってしまいました。
波形は十分正弦波らしくなっており、ゲインの設定は正しいはずです。
なぜでしょうか。
ご教示願います。

回答No.2

inara1 · ベストアンサー

抵抗値を調整すれば 99.5Hz にできます。
16426Ω と 15900Ωで 88.4Hz で発振するのなら C1*C2 = 1.25E-14 [F^2] ということが分かります（C1*C2は分かりますが、個別の容量は分かりません）。したがって以下の（１）または（２）の方法で発振周波数を 99.5Hz に調整できます。
　　　（１）　16.426kΩの抵抗を 12.973kΩ に変更する
　　　（２）　15.9kΩの抵抗を 12.557kΩ に変更する
（１）については16.426kΩの抵抗と並列に 61.7kΩ の抵抗をつければ 12.973kΩ を作れますが、以下のように、100kΩの半固定抵抗を並列接続して、両端が 12.973kΩ となるように半固定抵抗を調整すればいいでしょう。

　　　 ┌ 100KΩ（半固定抵抗） ┐
　　─┴── 16.426kΩ ───┴─

（２）については15.9kΩの抵抗と並列に 59.7kΩ の抵抗をつければ 12.557kΩ を作れますが、以下のように、100kΩの半固定抵抗を並列接続して、両端が 12.557kΩ となるように半固定抵抗を調整すればいいでしょう。

　　　 ┌ 100KΩ（半固定抵抗） ┐
　　─┴─── 15.9kΩ ───┴─　　

なお、積層セラミックコンデンサを発振周波数を決めるところに使用するのは良くありません。このコンデンサは過去質問 [1] のANo.1 さんの回答にあるように、印加電圧によって容量が変わるので、信号歪が大きくなります。ANo.1 さんの回答にあるように、フィルムコンデンサを使用したほうがいいです。

[1]　積層セラミックコンデンサのオーディオ使用について　http://sanwa.okwave.jp/qa4339450.html

お礼

積層セラミックコンデンサは容量が変わってしまうのですね。。
早速実施しようと想います。
原因だけでなく、細かな実現方法まで書いていただきありがとうございます。

回答No.1

inara1

どういう回路でしょうか。参考URLの基本構成のようなものでしょうか。
C や R の値に誤差があると発振周波数もずれます。√( C1*C2*R1*R2 ) が 15% ほど大きくなっているのでしょう。コンデンサの中には、印加電圧によって容量が変わる性質のものもあります。コンデンサの種類や C R の値はどうでしょうか。

参考URL：

http://www.interq.or.jp/japan/se-inoue/ckt18_2.htm

補足

回答ありがとうございます。
そのURLの回路と同じものです。
コンデンサは積層セラミック、LCRメータはもっていないのでCの値は0.1uであると信じるしかないのですが、Rはそれぞれ16426、15900Ωでした。
まともに周波数を合わせるにはバリコンを使うしかないのでしょうか。