抵抗 R=10 kΩ とコンデンサ C=1.6 nF を同一値で用いた、ウィーンブリッジ発振回路(CR 直列回路と CR 並列回路を正帰還回路とする非反転増幅器)がある。この回路の発振周波数 f と、発振に必要な増幅器の電圧利得の最小値との組合せとして、適当なものはどれか。ただし、√6≒2.45、π≒3.14 とする。
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解答正解 1
ウィーンブリッジ発振回路は、同一値の R・C による直列・並列の帰還回路が f0=1/(2πRC) で位相差零、伝達係数 1/3 となるため、増幅器の電圧利得を 3 倍(以上)にして発振させる。f0=1/(2π×10×10³×1.6×10⁻⁹)≒9.95 kHz。一方、3 段 CR 移相発振回路は f=1/(2π√6 RC)、必要な利得は 29 以上となる。周波数式と利得の組合せで区別する。
選択肢ごとの判定
1正しい。f=1/(2πRC)≒9.95 kHz≒10 kHz で、このとき帰還回路の伝達係数が 1/3 になるため、増幅器の電圧利得は 3 倍以上が必要である。
2周波数は正しいが、利得 29 倍は 3 段 CR 移相発振回路の条件である。ウィーンブリッジでは 3 倍で足りる。
3f=1/(2π√6 RC) は 3 段 CR 移相発振回路の周波数式であり、ウィーンブリッジには当てはまらない。
43 段 CR 移相発振回路(f=1/(2π√6 RC)、利得 29 以上)の値の組合せ。ウィーンブリッジの条件ではない。