迷走の果て・Tiny Objects

振幅をランプ制御にしてみました。（クリックで拡大）


ランプにはモノタロウで買ったSTANLAY MA-305を使いました。
１０個入りです。そのうち二つの特性を測ってみました。
１Vから10Vまで電圧と電流を測定し、抵抗値を計算しました。（クリックで拡大）

１０Vのみ全部測りましたが電流値は24.0mA～24.8mAに収まっていました。

出力10Vp-pの時のスペクトル。ダイオード制御より三次高調波が20dBほど減っています。（クリックで拡大）


前の記事でも今回でも２次高調波が同じぐらいのレベルで出てますが、理由がわかりません。
これからいろいろといじってみます。

回路図です。（クリックで拡大）

リードラグBPFを使った発振回路です、要はCRによるHPFとLPFをカスケード接続して発振ループ内に入れています。
私の考案ではなく
リニアIC実用回路マニュアル　横井与次郎著
から引用しました。初版が昭和50年という古い書籍です。
ちなみにR2をC1の前に移動するとウィーンブリッジ発振回路になります。ダイオードはシリコンダイオードです。
なお電源は±15V、パスコンなどは省略してますが、実験ではちゃんとつけてあります。

実験の様子（クリックで拡大）

ユニバーサル基板のランド面を表にしてますが、この方が部品の交換がやりやすいためです。
オペアンプにLF356を使ってます。
かなり以前に多数購入したのですが、使う間がなく死蔵していたので何とか使ってやりたかったんです。

スペクトル（クリックで拡大）

VR1を調整すればもう少し高調波は落とせますが、発振が不安定になることがあるのでこれぐらいが限度でしょうか。

先の記事をFacebookの大人の電子工作に投稿したところ、齋藤和孝氏が改良版の回路を提示してくださいました。

LTspiceでシミュレーションしたのですが、どうにもシミュレーション上では発振せず一部の回路定数を変えてみたらシミュレーションでは動作するようになったのですが、後になって問題があることがわかりました。

下にシミュレーション結果を載せます。上と下の回路ではpnpトランジスタ以外同じです。
当初はQ2にLTspiceのデフォルトのpnpトランジスタを使ってたのですが、どうもこれがまずかったようです。
トランジスタを2SA1307AK(2SA1015と同じコレクタ電流150mA)に変更したところゲインに2.4ｄBの差がついてます。(クリックで拡大）

なんでこうなったのかは詳しく調べてないのでわかりません。

とりあえず組んでみました。雑な作りです（汗）
電源電圧9Vで電流は約31mAでした。（クリックで拡大）

スペクトルですが、予想通り2次高調波がでます。
オシロスコープで見た限りではきれいな正弦波ですが。（クリックで拡大）

久々にaitendoさんから買ったキットの一つ、CR発振回路キット [AKIT-205]
買ったのは旧版です。「正弦波を発生するキット」だそうですが、回路図を眺めても正弦波を発振するとは考えられないです。
ループ内にキャパシタ一個では無理だろうし、実際に組んでみてもダメでした。

R5に並列にキャパシタ繋いだらウイーンブリッジになると気がつきました。
R5を10KΩに変更し、0.1μを並列に繋いだら発振しました。

写真ではわかりにくいのですが、基板の左下にちょっとだけ頭を出してるのがジャンクボックスにあったディスク型セラミックキャパシタです。（クリックで拡大）

出力波形です。（クリックで拡大）


計算上は約160Hzなのですが、実測では180Hzぐらい、古いキャパシタ使ったのでこんなもんでしょうか。

私が試した限りでは発振するのは電源電圧3.2V～6Vぐらいでした。半固定抵抗の調整が結構シビアです。

振幅制限をどうやってるのか気になりますが、どうやらQ1のVbeを使ってるのかな？
あれこれ実験していて下限がクリップするのでそう思ったのですが、根拠ないです。

久しぶりに楽しめました。