• ベストアンサー

発振回路

LC発振回路において電源を接続してから振幅が安定するまでの過程で正帰還となる電流が増幅されていき、AH=1となるとこるで安定するということはわかるのですが、その過程の説明で最初トランジスタはA級の動作点で動作しているが、振幅が大きくなると動作点がC級に移動していきループ利得が下がり、AH=1で安定するというようなことが参考書に書いてあるのですが、なぜ動作点が移動するのか分かりません。それと、共振回路は共振周波数でインピーダンスがとても高くなって電流はほとんど流れないはずなのに電流を帰還することができるのはなぜですか 教えてください

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • tadys
  • ベストアンサー率40% (856/2135)
回答No.2

必ずしも動作点が移動するわけではないです。 バイポーラトランジスタを使って大振幅で動作させた場合には動作点の移動が起こります。 トランジスタのベースエミッタ間電圧は0.6~0.7Voltぐらいですが 大振幅の信号を加えるとベースエミッタ間で整流される結果ベース電流が増加します。 ベース電圧がそれほど大きくない場合でもコレクタエミッタ間の電圧が大きくなると振幅が飽和します。 上手く設計するとこの飽和は正と負で同時に起こりますがそうでなければ片側が先に飽和します。 >電流はほとんど流れないはず そのとおりでほとんど流れませんがゼロでは有りません。 LC回路の損失を埋め合わせる分だけの電力が流れ込みます。 損失の少ないLC回路(Qの高い回路)では流れ込む電力も少なくなります。 非線形の度合いが大きい状態で発信させると出力に高調波が多く乗るので用途によっては嫌われます。 そのような場合は出来るだけA級に近い動作になるように設計します。

その他の回答 (1)

noname#108260
noname#108260
回答No.1

LC発振回路も色々あるので、何型なのか、もしくは回路図を出さないと答え辛いです。

picard99
質問者

補足

コルピッツ型の場合でお願いします

関連するQ&A

  • 発振回路について

    コルピッツ発振回路(トランジスタのところに演算増幅器を使用)においていくつか実験をしました。 (1)この回路を発振状態にしたとき、発振周波数は10[kHz]になり、理論値とほぼ一致しました。また、この回路の正帰還を切り離し、周波数特性を調べたところ、7.4[kHz]で共振しました。教授の話によると、発振周波数と共振周波数はほぼ一致するはずとのことですが、2.6[kHz]もずれてしまっているので、測定誤差や、また浮遊容量などの影響よりも大きな要因があると思うのですが、それがどのようなものか分かりませんでした。 (2)コルピッツ発振回路において、発振していない状態のとき、演算増幅器の利得を変ていくと、演算増幅器の増幅度が5.4[kHz]のとき発振しました。また、発振しているとき、演算増幅器の利得を変ていくと、演算増幅器の増幅度が1.5[kHz]になったとき発振をしなくなりました。見事にヒステリシスになりました。ここで書籍などを調べた結果、ループ利得がこのヒステリシスに影響を与えているようなことを書いていましたが、具体的なことは分かりませんでした。 この二点が分からなくて困っています。どなたかご教授ください。お願いします。

  • ブロッキング発振回路と同調帰還型発振回路の違い

    ブロッキング発振回路と同調帰還型発振回路はどう違うのでしょうか? 下記に載せている画像は、ブロッキング発振回路です。 ブロッキング発振回路の「トランス」の右側に並列に「コンデンサ(C2=200p)」を入れると、同調帰還型発振回路になると説明されました。 そして、下の画像のブロッキング発振回路のC1の大きさにより、同調帰還型発振回路もブロッキング発振を行うようになる、と説明がありました。 ブロッキング発振回路と同調帰還型発振回路の関係性がいまいち分かりません。同調帰還型発振回路は上位互換のようなものなのでしょうか? どちらの回路も、トランジスタが0.6v程度を超えると、スイッチONになり、電流が一気に流れるそうです。すると、電位が下がるそうです。で、トランジスタはOFFになる。 それから、ベース側にある「コンデンサ(C1)]の電流は長い時間をかけて放電して、空になり、すると、またトランジスタのスイッチがONになるそうです。 こういう動作を繰り返すことが、どういう応用が効くのでしょうか? 同調帰還型発振回路は、C1とトランスが同調することにより、トランジスタ側から見ると、純抵抗となり、純抵抗とC2の回路とみなすことができるそうです。 しかし、こちらもそれがどういう応用が効くのかが分かりません。 長々とした文章になり、すみません。 よろしくお願いします。

  • 電子回路の発振条件について

    正帰還回路で入力電圧をv1,増幅器Aへの入力電圧をvi,出力電圧をv2としたとき, v2=Avi vi=v1+Hv2 であり,ループ利得AH,回路全体の利得は G=v2/v1=A/(1-AH) ですが, AH>1の場合,発振するというのは違う見方だと完全ではないもののなんとなく分かるような気がするんです. でも,負帰還回路の場合, G=A/(1+AH) AH≫1とすれば G≒1/H となりますが, 発振回路も AH≫1とすると, G=-1/H で利得は定数になってしまうので, 発振してしかも出力v2の振幅がしだいに 増大するというのが納得しかねます. viがループ後AHviになってそれがまた, 増幅器Aに入るから増大した電圧がまた増大して と考えれば納得できるような気がするんですが, いまいちしっくり来ません. この発振回路の原理についてかなり詳しい説明をして欲しいです. また,発振条件は  Im(AH)=0,Re(AH)≧1 のようですが, Re(AH)≧1はまだしも Im(AH):位相に関係する??が0というのは何故ですか?? 電子回路に詳しい方よろしくお願いします!

  • 発振回路の解析

    発振回路でどうしても分からないことがあるので教えてください。添付画像のようなトランジスタを使った3点接続発振回路で等価回路を使って電流帰還率を計算すると画像のような式が得られるのですが、実際の回路では図の赤線の部分に抵抗Reを入れて帰還量を調節したりするのですが、この場合Reによってトランジスタの入力抵抗はRi+hfe×Reとなります。この値をRとして帰還率を計算すると結果としてReは電流帰還率の式に含まれないことになります。これはどう考えてもおかしいと思うのです。Reを大きくしていくと帰還率が下がり発振が停止するポイントが出てくるはずなのに式ではそのようにはなりません。これはどういうことなのでしょうか? ちなみにReを入れて帰還率を最適に調整する方法は参考書に書いてありました。

  • 発振回路に関して

    発振回路において、発振条件and各素子の定数を考えるときに、負帰還の回路の動作から調べたほうが良いのでしょうか? その場合、下の画像の負帰還(エミッタ接地電流帰還バイアス)のどの素子を変化させると発振に近づくのでしょうか?? 回答宜しくお願いします。

  • LC発振回路について

    電子回路で発振について勉強しています。参考書に書かれているループ利得から振幅条件や周波数条件が求められることは理解できたのですが 、それは交流等価回路で考えているので、実際にはトランジスタにかけるバイアスや電源電圧のことも考えないといけないのですが、この直流 的な部分がまったく理解できません。circuit maker というシュミレータで解析してみると発振が大きくなるにつれてバイアスが負に移動している場合があったのですがそれも理解できません。誰かできるだけ詳しく教えてもらえませんか?

  • 発振回路の振る舞い

    発振回路についてその振る舞いの質問です。 文献によると、CRを使用した位相型発振回路では特に入力信号は必要とせず、電源をONにしたときのノイズが元になり、どんどん増幅し、トランジスタが飽和した段階で増幅が頭打ちとなり、発振の状態が続くとあります。また、そのときの出力波形は綺麗な正弦波となってます。 そこでハテナ?ですが、発振の元になるノイズは振幅もまちまち、周波数もまちまちのぐちゃぐちゃで汚い信号と思います。正弦波のノイズは想像できません。しかし、この汚いと思っているノイズがもとに増幅・発振して綺麗な正弦波が出力されます。通常、増幅は入力の比例した相似形の出力信号が現れるものと思っているので、ハテナ?となります。考え方をご教示ください。 また、文献によると、オペアンプを使用した無安定マルチバイブレータによる発振は、方形波が出力されています。先のCRを使用した位相型発振回路では正弦波出力なので、なぜ違いが出てくるのでしょうか。考察するに、無安定マルチバイブレータで使用するオペアンプは内部に2つのトランジスタがあり、お互いにON/OFFを交互に繰り返し、そのたびにトランジスタのスイッチング作用が現れるため、出力は方形波ということなのでしょうか?たしか、スイッチング作用はトランジスタのベース電流をゼロにしたり、飽和させたりしてON/OFFさせ、そのため出力が方形波になると解釈しています。 あっているでしょうか。 以上2点に関し、ご教示願います。

  • 発振回路のしくみ

     発振回路について質問します。    振動子を用いた発振回路(http://www.murata.co.jp/ceralock/faq.html)(いちばん上の回路)で、CMOSインバータに加える電源電圧は直流でいいんですか。  あと、リンク先のページではセラミック振動子を使っていますが圧電振動子を用いる場合、振動を大きくするために共振周波数で動作させることを知ったんですが、その共振周波数は発振回路で出力される発振周波数によるものですか。それとも電源電圧の周波数によるものですか。  

  • LC発振回路-ループ利得

    図のようなLC発振回路のループ利得AHは AH=v0/vi=-gm/(Y1+Y3+Y1X2Y3) となると書いてあるのですが、これを導くにはどうしたらよいでしょうか。 この本では、RC発振回路では、 v_out = A×vi v0=Z2/(Z1+Z2)×v_out ここからv_outを消去してAH=・・・ という風に書いてあるのですが、LC発振回路でもこのように V_out = ・・・ V0= ・・・ という形式で書けますでしょうか。 このように書けなくても良いですが、LC発振回路のループ利得の求め方を教えて下さい。

  • 発振回路における帰還抵抗の役割

    「発振回路における帰還抵抗の役割」がわからずに困っています。 水晶発振子などを用いた発振回路において、帰還抵抗がないと、  □発振開始しない  □発振が安定しない 等の症状が出るようですが、その理由を教えていただけないでしょうか? 参考になるWEBサイトや書籍があれば、教えていただければありがたいです。 よろしくお願いします。