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コルピッツ発振回路 コルピッツ発振回路について勉強してみました。下図1がコルピッツ発振回路の交流等価回路です。発振回路は、増幅回路と、出力の一部を入力に帰還する帰還回路によって構成されていると思います。でも、図1を見ても帰還回路の部分がよく分かりませんよね。 図1:コルピッツ発振回路 そこで、図2のように書き直すと帰還回路となっていることが分かると思います。 図2:書き直したコルピッツ発振回路 エミッタ接地のトランジスタ入力インピーダンスをZ(簡単のために実数とします)として、共振条件を求めてみたいと思います。図3のように、最初のベース電流を、帰還回路を一巡したあとのベース電流をとおきます。を求めることで、共振条件を求めることができます。 未知数は、,, , の4つです。 図3 キルヒホッフの電流則から (1) (2) 電圧則から (3) (4) となります。未知数が4つで方程式も4つあるので、これらの方程式を連立して解くことでをであらわすことができます。(1)~(4)式を解くと (5) が得られます。 電流が帰還回路を一巡したときに位相が同相となる周波数で回路は共振します。いいかえると、(5)式左辺が実数であるときとが同相であるので、(5)式右辺の虚部が0となる周波数で回路は共振する。ということになります。 したがって、共振条件は (6) となります。(6)式より共振周波数は、 (7) となります。 ここで、はとを直列接続したときの合成容量をあらわしています。 次に、発振するための利得条件を求めてみます。 電流が帰還回路を一巡したときに、その振幅が最初と同じかそれ以上となっていれば、発振すると思います。つまり、(5)式において、左辺の絶対値が1以上であることが利得条件になると思います。 (8) (5)、(6)式より(8)式は となります。 ここで、 (6)式より であることから、(8)式は (9) となります。(9)式が利得条件を表していると思います。 位相条件と利得条件をあわせて発振条件になります。
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コルピッツ発振回路
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発振回路 入力なしに、自動的に波形を作り出す回路、それが発振回路である。 発振回路の種類 無安定マルチバイブレータ 構成方法はいくつかあるが、その中でも一般的なものを。 シュミットトリガ発振回路 RCトランジスタ発振回路
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ブロッキング発振回路により白色LEDを1.5V(電池1本)で点灯する 直巻中間タップのいたってシンプルなトランスとトランジスタと抵抗だけの回路。これで白色LED(Vf=3V以上)が点く。 よけいなものは全てそぎ落としてある。これでも立派に動作するから面白い。コイルを小型のものにできれば、豆球のソケットにも入る。 しかしそう簡単ではない。コイルがこの回路の性能を決めると言っていい。アミドンのフェライトビーズの小さいやつを使う。FB-201という1cmぐらいのがあって、これにバイファイラで6回巻いたら168μHだった。(秋月のLメータで)これで点いた。FB-101という5mmほどのもっと小さいやつでバイファイラ6回巻いたら124μHで発振せず。根性で8回巻いたら174μHになり点いた。でも、あんまり明るくない。ちっちゃくするのはひとまずやめて、FB-801という大き目のビーズでバイファイラ16回巻いたらなんと1.4mHとなり、かなり明るく光った。LEDには8mAほど流れた。電源からは30mAぐらい。455KHzの中波ラジオの中間周波トランスと思しきやつで、中点タップが出ているのがあったのでそれでやったらこれもFB-801と同じくらい明るく点いた。 FB-801を16回も巻くのも大変なので、試しにバイファイラ6回だけ巻いたら251μHでけっこうイケてる。これでも同じような感じで光った。適当だが、その状態でベース抵抗を500オームにするとLEDには9mA、電源からは57mA。これ、効率よくないな。あるいは電流形計を入れる位置が良くなかったか。LEDのアース側に入れないと、回路に影響を与えるようだ。よくわからんが、この回路の最大の欠点は、LEDが何かの拍子にこわれたとき危ない。ショート状態になればもちろん大電流が流れて、コイルが燃えるかも。オープン状態になったとしても異常発振で大電流が流れる。LEDはずしたら、100mAレンジの電流計がカツンと振り切れた。何か、それで興ざめと言うか、モチベーション下がった。それで、DC-DCコンバータに興味が移っていった。
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分類 材料 入手 エリア? 重量 -- 形状 装備 -- 材料 -- 設備 -- 燃料 -- 用途 全アイテム 無線機
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分類 材料 入手 エリア? 重量 -- 形状 装備 -- 材料 -- 設備 -- 燃料 -- 用途 全アイテム/確認用 全アイテム/脱出 無線機
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FMトランスミッターなどにも使われるコルピッツ発振回路。 コルピッツ発振回路の原理について学ぼうと、Webで調べてみたけど いまいちしっくりくる説明が見つからなかったです。 ある説明では、回路を流れる電流が無限大になるときの周波数を 発振周波数としているみたいですけど。 発振周波数というのは確か、帰還回路で信号が一往復したときに 位相が360度の整数倍となる周波数で定義されていたと思います。 教科書に沿った説明だとどうなるんですかねぇ。
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2008-07-31 FMトランスミッターなどにも使われるコルピッツ発振回路。 コルピッツ発振回路の原理について学ぼうと、Webで調べてみたけど いまいちしっくりくる説明が見つからなかったです。 ある説明では、回路を流れる電流が無限大になるときの周波数を 発振周波数としているみたいですけど。 発振周波数というのは確か、帰還回路で信号が一往復したときに 位相が360度の整数倍となる周波数で定義されていたと思います。 教科書に沿った説明だとどうなるんですかねぇ。 2008-07-30 @ウィキを試してみた。 数式入力ができるらしい。 ↓こんな感じ。
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位相 phase 物理学などで、振動や波動などの周期運動の過程で どの点にあるかを示す変数。 例えば正弦関数で表すときの、角度に相当する量。 ξ(t)=Acos(ωt+φ) では、ωt+φが位相、φが初期位相または位相定数 という。 波面の定義は、ある時刻において、波のある特徴量が 同位相で進行する面の軌跡をいう。
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位相(いそう、Phase)とは、ある場所ある時間における複数の状態の重なりがあるとき、そのうちの"どれであるか"を示す量である。 位相の概念は時間と空間に比べてやや複雑である。しかも"この世界の物語"を語る際には基本的に意識されない。よってこのページを見るのは、よほどこの世界について興味を持ったときだけでいいだろう。 "位相(周期関数における角度、進み具合)"という言葉自体は、波動世界の概念に由来する。波動世界についてはリンク先を参照のこと。 位相は恐らく2つの次元で構成されている。それぞれ離散次元、連続次元と仮称される。恐らくと書いたのは、物理学の世界で"我々の世界"の空間次元の数が確定していないように、位相にも3つ目以降の次元が存在しうるためである。 位相の2つの次元のうち連続次元は波動世界として、離散次元のほうは層として存在している。詳細はそれぞれのリンク先を参照。