Sinusoidal-oscillators-sinusoidal-oscillator-circuit

提供:Dev Guides
移動先:案内検索

発振回路

発振器回路は、発振を生成するのに役立つ回路のすべての部分の完全なセットです。 前述のように、これらの振動は持続し、減衰しないはずです。 発振器回路がどのように機能するかをよりよく理解するために、実際の発振器回路を分析してみましょう。

実用的な発振回路

実用的なオシレータ回路は、タンク回路、トランジスタ増幅器、およびフィードバック回路で構成されています。 次の回路図は、実際の発振器の配置を示しています。

フィードバックオシレーター

この実用的な発振器回路の部品について説明しましょう。

  • タンク回路-タンク回路は、コンデンサ C と並列に接続されたインダクタンスLで構成されています。 これら2つのコンポーネントの値は、発振回路の周波数を決定するため、これは*周波数決定回路*と呼ばれます。
  • トランジスタアンプ-タンク回路の出力はアンプ回路に接続されているため、タンク回路によって生成される振動はここで増幅されます。 したがって、これらの振動の出力は増幅器によって増加します。
  • フィードバック回路-フィードバック回路の機能は、出力エネルギーの一部を適切な位相でLC回路に伝達することです。 このフィードバックは、発振器では正であり、増幅器では負です。

発振器の周波数安定性

発振器の周波数安定性は、長期間にわたって一定の周波数を維持する能力の尺度です。 長期間にわたって動作させると、発振器周波数は、増加または減少することにより、以前に設定された値からドリフトする場合があります。

発振器周波数の変化は、次の要因により生じる可能性があります-

  • 使用されるBJTやFETなどのアクティブデバイスの動作点は、アンプの線形領域にある必要があります。 その偏差は、発振器の周波数に影響します。
  • 回路部品の性能の温度依存性は、発振器の周波数に影響します。
  • d.c.の変更 アクティブデバイスに印加される電源電圧、発振器周波数をシフトします。 これは、安定化電源が使用されている場合は回避できます。
  • 出力負荷が変化すると、タンク回路のQファクターが変化し、それによって発振器の出力周波数が変化する場合があります。
  • 素子間容量と浮遊容量の存在は、発振器の出力周波数に影響し、したがって周波数の安定性に影響します。

バルクハウゼン基準

これまでの知識から、実際の発振回路はタンク回路、トランジスタ増幅回路、フィードバック回路で構成されていることがわかりました。 それでは、フィードバックアンプの概念をブラッシュアップして、フィードバックアンプのゲインを導き出してみましょう。

フィードバックアンプの原理

フィードバックアンプは通常、2つの部分で構成されています。 それらは*アンプ*と*フィードバック回路*です。 通常、フィードバック回路は抵抗で構成されます。 フィードバック増幅器の概念は、次の図から理解できます。

入力電圧

上記の図から、アンプのゲインはAとして表されます。 アンプのゲインは、出力電圧Voと入力電圧Viの比です。 フィードバックネットワークは、アンプの出力V〜o〜から電圧V〜f〜=βV〜o〜を抽出します。

この電圧は、正のフィードバックの場合は加算され、負のフィードバックの場合は信号電圧V〜s〜から減算されます。

したがって、正のフィードバックを得るには、

V〜i〜= V〜s〜+ V〜f〜= V〜s〜+βV〜o〜

量β= V〜f〜/V〜o〜は、フィードバック比またはフィードバック割合と呼ばれます。

出力V〜o〜は、アンプのゲインAを掛けた入力電圧(V〜s〜+βV〜o〜)に等しくなければなりません。

したがって、

(V_s + \ beta V_o)A = V_o

Or

AV_s + A \ beta V_o = V_o

Or

AV_s = V_o(1-A \ beta)

だから

\ frac \ {V_o} \ {V_s} = \ frac \ {A} \ {1-A \ beta}

A〜f〜をアンプの全体的なゲイン(フィードバック付きゲイン)にします。 これは、出力電圧V〜o〜と印加信号電圧V〜s〜の比、つまり

A_f = \ frac \ {出力\:電圧} \ {入力\:信号\:電圧} = \ frac \ {V_o} \ {V_s}

上記の2つの式から、正帰還を備えた帰還増幅器のゲインの式は次の式で与えられることがわかります。

A_f = \ frac \ {A} \ {1-A \ beta}

ここで、*Aβ*は*フィードバック係数*または*ループゲイン*です。

Aβ= 1の場合、A〜f〜=∞。 したがって、ゲインは無限になります。つまり、入力なしの出力があります。 つまり、アンプはオシレーターとして機能します。

条件Aβ= 1は、*振動のバークハウゼン基準*と呼ばれます。 これは、オシレーターの概念において、常に念頭に置いておくべき非常に重要な要素です。