共振周波数について

質問

ご質問させていただきます。

ある文献に、”ＲＬＣ回路の共振周波数は１周波数しかないが、
ダイポールアンテナなどの共振周波数は、整数倍の周波数も
共振周波数となりうる”とありました。

例えば、マイコンなどが組み込まれている回路においては、
共振周波数は、１周波数しかないのでしょうか。
それとも、回路パターンがアンテナとなって、ダイポールのように
整数倍に共振周波数ができるのでしょうか。

どなたか教えていただけると幸いです。

回答No.3

MOMON12345

クロック発振器ですね。
クロック発振器には2つあって、まず水晶振動子などを直接使う方法と、水晶振動子＋クロックゼネレータICで構成する方法です。

クロックゼネレータは十数MHｚの水晶振動子の発振周波数を元に数十MHｚ～百数十MHｚの周波数をPLL方式で作り出します。
このような広い範囲の周波数を作るために、クロックゼネレータICの中にはVCO（電圧制御発振器）や分周器、位相比較器などが入っていますが共振回路は入っていません。

ではワンチップマイコンなどに直接発振器を接続する場合はどうかというと、この場合も共振回路は入っていません。

共振回路を入れたらどんなことが起きるか？
とてもうまく調整する必要があるのですが、水晶振動子は奇数倍の周波数で発振します。
（基本波で発振するものをファンダメンタル、奇数倍で発振するものをオーバートーンと呼びます）
ただオーバトーンの場合は水晶振動子自体の共振インピーダンス（水晶振動子は直列共振しています）が高くなるので、かなりうまく回路を作らないとロジック回路でオーバトーン発振をさせるのは難しいと思いますが、理屈の上から言えば奇数倍で発振させることが出来ます。

ちなみにトランジスタと共振回路による発振回路を組めば簡単にオーバトーン発振します。

回答No.2

noname#89072

> 共振というか、発振？。。。

質問自体が曖昧です、混乱されてるようです。

マイコン搭載の電子回路について、
「搭載された発振器の周波数よりも高い周波数成分があるようだけど、なぜ？」
という質問ならいくつか考えられます。

・デジタル信号は「方形波」と言われるように四角形の波形なので
「奇数倍の高調波成分を含む」
もちろん現実には無限ということはなく、高い周波数ほどレベルは小さいです。
・マイコンによっては、端子入力のクロックを元に更に高い周波数を内部で発振し、
それを基準に動作している。

外してたらすみません。

お礼

ご回答ありがとうございます。

混乱しておりました。。。

ちなみに、マイコンが処理している信号は、デジタル信号が
大部分だと思うのですが（回路による？）、デジタル信号では奇数倍のところで
高調波が発生する。と理解してよろしいでしょうか。

回答No.1

MOMON12345

1周波数で共振する回路は集中常数回路によるものをいっているのでしょう。
アンテナなどは分布常数回路なので、例えば電気長がλ/4のアンテナであれば、その共振周波数の奇数倍の周波数でも共振します。

マイコンが組み込まれた回路のどこに共振回路が使われているのかが不明なのですが、どの部分で回路はどうなっている場合を想定した質問でしょうか？

お礼

ご回答ありがとうございます。

分かりにくくてすいません。
手のひらサイズくらいの電子回路のＥＣＵなどを見た場合、
その中にあるマイコンのクロック周波数が、10MHzのとき、
例えば、偶数、奇数倍で共振したりするのでしょうか。

共振というか、発振？。。。

回答いただけると幸いです。