実験4-1 ウィンブリッジ発振器 千葉 寛史 横井 由貴子 1.目的・実験方法 ウィーンブリッジ発振器の発振原理を理解する。 ⇒ウィーンブリッジ発振器 ⇒増幅器の特性 発振周波数 周波数特性 :R :開ループ利得の周波数特性を測定 に対する発振周波数f0を測定 R kΩ・ kΩ Ω Ri528 Ω,0R.75 f 56 C 0.389μF ,VL' 1.0V 出力電圧 に対する出力電圧 飽和特性 V を測定 :R f L :開ループ利得の直線性を測定 (電球) R 0.75kΩ 電球・抵抗ともに (抵抗 0,.75 kΩ R,i R 28 ΩΩ R 0).R 75 kΩ R 28,Ω 56 i f 2.実験回路の原理 振幅制限(安定化)回路 平衡条件 Ri R f Rf 3 Ri 2 R f Ri 28Ω, R f 56Ω 発振周波数 ⇒バンドパス・フィルタ 1 f0 2πCR 周波数選択回路 3-1-1.結果と考察 (開ループの周波数特性について) 5 f0=81.8Hz f0=545.5Hz 2000 5000 0 -5 10 1 100 1000 10000 100000 利得T[dB] -10 -15 -20 -25 -30 -35 -40 -6dB/oct. 1 2πCR C 0.389μF f0 -45 周波数f[Hz] 発振周波数 OPアンプの特性 バンドパス特性(周波数選択回路) R=5kΩ R=0.75kΩ 3-1-2.結果と考察 (開ループの飽和特性について) 10000 抵抗が小さくOPアンプ のノイズも通過させる 出力電圧VL’(mV) 1000 定振幅 発振 VL1'(電球) 100 VL2'(抵抗) 45° 10 10 抵抗が大きくノイ ズが消費される 100 1000 入力電圧VL(mV) 抵抗のループ利得Tは1になる 電球は温度によって抵抗値が変化する 10000 3-2-1.結果と考察 (閉ループの発振周波数について) 1000010000 f0(測定値) 周波数f(Hz) f0(計算値) 1000 1000 f0(測定値) 100 100 10 0 10 0 0.5 0.5 1 f0 2πCR 1 1 1.5 1.5 2 2 2.5 2.5 3 3 3.5 4 3.5 4.5 4 5 4.5 5 抵抗R(kΩ) C=0.389μF 3-2-2.結果と考察 (閉ループの出力電圧) 出力電圧VL(V) 6 5 4 温度が 上昇 3 波形のひずみ VL(電球) 温度が 安定 2 VL(抵抗) 55Ω 1 Rf(Ω) 0 10 20 30 40 50 電力条件Rf/Ri≒2 発振のひずみ 60 70 80 90 100 4.結論 数値は計算より求めた値とほぼ等しく実験は 成功したといえる。 ウィンブリッジ発振器と電球による振幅制限 の理解を深めた。
© Copyright 2024 ExpyDoc