Ｖ－Ｆコンバーターの実験 ― ＯＰアンプのお勉強 積分回路 －

２０２３・０８・０９　（水曜日）　晴れたり曇ったり、大雨、雷雨　荒れた空模様

　何とか積分回路のことがわかってきた・・・（と、本人は申してますが本当かどうかは？？？）
　そこで参考資料に載っていた回路図を参考にしてＶ－Ｆコンバーターの実験をしてみた。

　回路図はこんなものです。（回路定数は手持部品の都合でいい加減な値となってます）

 

　回路を組み立てて動作させてみた。
　ところが全然動作してくれない・・・・

 

　積分コンデンサー（Ｃ）を手動スイッチで放電するようにしてみると、波形がでてきた。

手動スイッチで”Ｃ”を放電させてみると積分波形が出てくる。

 

　Ｖ－Ｆコンバータは積分出力をコンパレータで監視していて設定レベルに達したら
ＴＲをＯＮにして“Ｃ”を放電するようになっているのだが・・・
　コンパレータが動作してないのかな？
　
　コンパレータ回路を点検してみた。
    設定レベル（しきい値）は４.５ＶでＯＫだ。
　積分出力は可変抵抗器を手動で変化させて電圧を下降させてそれを代用した。

　設定したレベルで出力は反転している。
　これならトランジスターをＯＮにできるはずだけど・・・・・

　

 

　積分回路とコンパレータを接続して動作させてみた。
　おっ！　今度は連続した波形が出て来たぞっ！

　　何度もテストしたのに動作しなかったのは何でだろう？
　　どこか配線間違いがあったのかもしれないが、まぁ、いいや・・・（いい加減なんです）

　　低い周波数。

　高い周波数。

 

　入力電圧を変化させると出力の周波数が変化する。
　Ｖ－Ｆコンバータっていうわけだ。
　さぁ、次はこのＶ－Ｆコンバータの性能？を確認してみよう。

　　　　　　　　　　　　（続く）

積分回路ってどうなってるの？ － ＯＰアンプのお勉強 積分回路 －

２０２３・０８・０５（土曜日）　晴れ一時大雨

　ＯＰアンプをいじくりまわして２カ月ばかりになる。
　参考書やＷｅｂサイトに掲載されている記事を参考にして回路を組んで
その動作を観察しては理解しようとがんばっている。
　おかげさまで基本的な増幅回路は何とか理解できた。（と本人は申して
おりますが、その理解の程度は？？？です。（笑い））

　今回は「積分回路」とか言うものに挑戦してみました。
　「積分」とか「微分」とかいう言葉（文字）は学校の授業で「聴いた」ことはあります。
　（全然わかっていないので「習った」とは言えないのです。（笑い））
　参考書に記載されている回路図は簡単？だけど数式はチンプンカンプン・・・・

　まっ、回路を組み立てて実験してみよう・・・・

 

　回路図は反転回路の抵抗器がコンデンサになっているだけだ。
　反転増幅回路では入力した信号（交流・直流）が極性が反転して
増幅されて出力されてくるけど、積分回路では入力は何なの？
出力はどんなものなの？
　参考書を読んでもよくわかりません。

まぁ、先ず動かしてみよう、というわけでこんな回路を組み立てました。
その結果はオシロスコープで観察します。

　

 

入力抵抗（２ＭΩ）を経由して＋９Ｖを接続する。①

すると出力（６番ﾋﾟﾝ）から真っすぐ斜めに下がっていく線③が観測され、
やがて③は下降を停止して水平に伸びていく。

③が水平になると同時にコンデンサの②の電圧が指数カーブ状に上昇していき、
やがて上昇は止んで水平に伸びていく。

このままの状態が続く。

放電ＳＷを押してコンデンサに蓄えられた電荷を放電すると②、③はＧＮＤに
復帰します。
入力（＋９Ｖ）をＯＦＦにすると初期の状態に戻る。

③の斜め下降線は鋸歯状波発振回路のそれのように見えました。
真っすぐに下降していて直線性はすごいと思いました。
（スイッチの操作を繰り返すと鋸歯状波が出てきました。）

②の指数関数的なカーブはどうして出てくるのか？
③の斜線が水平になると同時に出てくるので、ＯＰアンプが飽和して
正常に動作しなくなり、イマジナリショートが消滅してコンデンサに
充電が行われるのではないかと考えていますが？？？です。

 

 

　出力電圧をコンデンサを経由して入力にフィードバックする仕組みが
よく理解できません。

　コンデンサは「未満充電状態」なら「導体」として働く？

　コンデンサは「満充電」になったら「絶縁体」になる？

　（未充電＝低抵抗　充電量増加によって抵抗値増加　満充電＝絶縁体）

　アナログ・テスターでケミコンの良否を判定するときに、こんなことを
経験しています。
　（最初、低抵抗値を表示するけど徐々に抵抗値が大きくなっていく。）　
　
　こうなるのなら反転増幅回路の「Ｒ１」、「Ｒ２」として機能して増幅機能を
持つのではないだろうか？

　だけど、出力に現れる斜線の直線性がまっすぐなのが不思議だ。　どうしてだろう？
　（イマジナリショートが関係しているのかな？）

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　続く

 

“閑中忙あり？？？” ー オクラの花が咲いた ー

２０２３・０８・０２（水曜日）　晴れ

　暑い、暑い、暑い・・・何もしなくても汗が流れてくる。
　毎日が閑で、ダラダラと過ごしている。
　たまに庭に出て植木鉢の草花に水をやったりする。
　するときれいな花に出会ったり、珍しい野鳥が水場にいたりして、にわかに活気づくことがある。

　「忙中閑あり」ならぬ　❝閑中忙あり❞　となる。

　先日、「オクラ」という植物の花を始めて見た。
　近所の農家の方から苗をいただいて、植木鉢にいい加減に植えておいたものだ。

　　「へぇー、これがオクラの花か！？」

　カメラを用意して撮影した。

 

　薄い黄色の花が咲いていた。　まだ半開きだった。

 

　明日は満開になるのかな？
　朝、一番に花を見に行った。　ところが・・・

 

　花は散っていた。
　夜中に満開になるのかな？（月下美人の花は夜中に満開になって朝方には萎んでしまう）

　花のあとには小さな実が付いていた。
　これが大きくなるのを楽しみにしよう。

　

 

　大分大きくなったオクラの実。
　もっと大きくなるまで置いておこう。

 

　日にちが経って、大分大きくなったけど固そう・・・　食べられるかな？

 

 

　せっかく育ってくれたオクラ。
　大事に摘み取って夕食のときに、きざんで納豆に混ぜて食べた。
　（我が家は朝はパン食なので納豆は夕食時です・・・）
　納豆の味に隠れてオクラの味はどんな味なのかは分からなかったけど、
自分で育ては野菜は美味しかったに違いない。