秋月ファンクラブ掲示板

chy_farm(2018/05/31 Thu 21:14) [ 編集 ] [ 返信 ]

Re^2: 微小電流測定ユニットの発振について

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電源ON時、
測定端子を開放にして、出力端子間で約36kHz、の画像です。


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  1. [4047] inara1さん、こんばんは。お世話になります。

    以前、回路を作っていただいた微小電流測定ユニットのことで、また教えてください。

    通常で使用するレンジはR9〜R7の範囲にしています。電流測定端子の二つを接続して0点を確認してから使用しています。

    今日の質問はこの通常の使用ではないことで質問させてください。

    以前、このように↓教えていただきました。


    「Re: 5レンジ電流−電圧変換 - inara1
    2012/04/23 (Mon) 19:03
    7pin-6pin間に100pF程度のコンデンサを入れてみてはいかがでしょうか。オペアンプの反転入力端子(6pin)と出力端子(7pin)間に抵 抗を入れて電流−電圧変換させる回路では、抵抗値が大きくなると、反転入力端子の入力容量によって発振しやすくなります。これは周波数特性にピークができ るため(そのピーク周波数で発振する)ですが、反転入力端子(6pin)と出力端子(7pin)間にコンデンサを入れることで、ピークをなくすことができ ます。私がブレッドボードで組んだときの写真(上から2番目)では、リード線をよじっていますが、これには意味があります。1つは、「よじり」によって、 6pin-7pin間の線間容量が増えるために発振しにくくなっていること、もう1つは、ねじることで外来ノイズの影響を受けにくくする効果があります (ねじることで配線が作るループが小さくなるので磁束で誘起されるノイズが減る)。」

    今度はこの発振を利用したいのです。

    電源ON時に、手元のこのユニットでこの発振をオシロで測ると、
    電流測定端子の両端子間で約32kHz,
    測定端子を開放にして、出力端子間で約36kHz有ります。
    (画像次の投稿にて)

    の発振周波数を、これを中心に上下に変更させて実験したいのです。
    どんなふうに改造すれば良いですか?

    ご教示よろしくお願いします。
    微小電流測定ユニットの発振について
    chy_farm 2018/05/31 21:11 *
    1. [4048] 電源ON時、
      電流測定端子の両端子間で約32kHz、の画像です。
      Re: 微小電流測定ユニットの発振について
      chy_farm 2018/05/31 21:13 *
      1. [4049] 電源ON時、
        測定端子を開放にして、出力端子間で約36kHz、の画像です。
        Re^2: 微小電流測定ユニットの発振について
        chy_farm 2018/05/31 21:14 *
    2. [4050] その微小電流測定ユニットの回路図はこちら
      http://mpga.jp/akizuki-fan/index.php?mode=image&file=2484.jpg
      が正しいです(前の図はオペアンプの5pinと6pinの表記が逆)。

      単に正弦波を作るのであればオペアンプを使った別の回路がいいです。周波数の調整範囲はどれくらいですか。振幅は1Vppくらい必要でしょうか。
      Re: 微小電流測定ユニットの発振について
      inara1 2018/06/01 00:53
      1. [4051] inara1さん、おはようございます。
        早速にありがとうございます。

        > その微小電流測定ユニットの回路図はこちら
        > http://mpga.jp/akizuki-fan/index.php?mode=image&file=2484.jpg
        > が正しいです(前の図はオペアンプの5pinと6pinの表記が逆)。

        ↑ この回路について去年でしたか、別の質問したときにも教えてもらいましたね、うっかりして回路を更新してませんでした。ありがとうございます。

        > 単に正弦波を作るのであればオペアンプを使った別の回路がいいです。周波数の調整範囲はどれくらいですか。振幅は1Vppくらい必要でしょうか。

        ↑ 周波数範囲は広いほうがありがたいです。
        可変の方法は、ブレッドボードへ抵抗、コンデンサの差し替えでもOKです。
        振幅はPeak-peakで500mV有れば十分です。

        どうしても必要な要件は、
        こちらの回路のように、テスターやオシロで電流値を測定できる、
        という機能です。

        目的は、ハートレー発振回路、コルピッツ発振回路、クラップ発振回路を作って、そこへこの電流測定回路からの小電圧のサイン波を入力しながら、各発振回路から返される波動をチェックする、というところにあります。
        Re^2: 微小電流測定ユニットの発振について
        chy_farm 2018/06/01 07:21
        1. [4052] >各発振回路から返される波動をチェックする
          ハートレー、コルピッツ、クラップ発振回路はインダクタ(コイル)を使うので数十kHzの発振には適していません。どういうことをするのかよく分かりません。

          数MHz〜数十MHzで発振している信号に対して数十kHzでAM変調するということでしょうか。
          Re^3: 微小電流測定ユニットの発振について
          inara1 2018/06/01 17:36
          1. [4053] > >各発振回路から返される波動をチェックする
            > ハートレー、コルピッツ、クラップ発振回路はインダクタ(コイル)を使うので数十kHzの発振には適していません。どういうことをするのかよく分かりません。
            >
            > 数MHz〜数十MHzで発振している信号に対して数十kHzでAM変調するということでしょうか。

            それぞれの回路に共振現象があるかどうか調べたいのです。むりでしょうか?
            Re^4: 微小電流測定ユニットの発振について
            chy_farm 2018/06/01 21:13
            1. [4054] まずは、この微小電流計の発振周波数を可変できれば用がたります。

              それは可能ですか?
              Re^5: 微小電流測定ユニットの発振について
              chy_farm 2018/06/02 07:42
              1. [4066] inara1さん、

                >>目的は、ハートレー発振回路、コルピッツ発振回路、クラップ発振回路を作って、そこへこの電流測定回路からの小電圧のサイン波を入力しながら、各発振回路から返される波動をチェックする、というところにあります。

                ↑これは考え違いでした。

                代わりに実験したいことをまとめました。

                微小電流入力端子側に、抵抗とコンデンサを並列にはさみます。
                抵抗値を20MΩ〜1MΩまで変化させて、コンデンサを1pF〜10uFまで変化させて、そのときの入力端子側と、出力端子側の発振の様子を見たいです。

                なので、この微小電流計の発振周波数を可変できれば良いです。
                こういう改造回路は可能でしょうか?
                Re^6: 微小電流測定ユニットの発振について
                chy_farm 2018/06/05 22:41
                1. [4069] 添付図のような回路でしょうか。回路シミュレータで見てみると、電源投入直後は発振しますが1秒以内で発振が止まります。

                  電源投入直後の発振周波数は以下のようになりました。
                  C1=0.1uF→478Hz
                  C1=0.01μF→1.5kHz
                  C1=1000pF→4.7kHz
                  C1=100pF→発振しない
                  Re^7: 微小電流測定ユニットの発振について
                  inara1 2018/06/06 16:15 *
                  1. [4071] inara1さん、こんばんは。お世話になります。

                    頂いた回路図を合わせて表示してみました。右上に昨日描いていただいたもの、その下に以前からのものです。

                    この中で緑囲いの部分、オレンジ囲いの部分はそれぞれ順に、

                    緑囲いの部分 => 帰還回路
                    オレンジ囲いの部分 => 基準電圧回路

                    という理解で正しいですか?

                    新しい回路をまだ作っていませんが、inara1さんのシミュレーションだと発振が1秒で収束するのですね。
                    今手元のは収束しないでずーと発振が続きます。

                    はじめに書きましたが、発振がまあまあ安定しています。
                    >電流測定端子の両端子間で約32kHz,
                    >測定端子を開放にして、出力端子間で約36kHz有ります

                    安定しないと実験で使えないのでこまるんです。
                    Re^8: 微小電流測定ユニットの発振について
                    chy_farm 2018/06/07 22:17 *
                    1. [4083] inara1さん、こんばんは。お世話になります。

                      別の視点から質問させてください。

                      オペアンプが発振するとき、電源端子間に0.1uFのコンデンサを入れます。

                      この発振周波数と、発振を収めさせるコンデンサの容量には相関関係を表す関数があるのでしょうか?

                      よろしくお願いします。
                      Re^9: 微小電流測定ユニットの発振について
                      chy_farm 2018/06/10 18:25
                      1. [4085] 最初の電流測定回路でchy_farmさんの発振回路を作るとすれば添付図のようになります。その回路で発振するか実験してみてください。

                        >オペアンプが発振するとき、電源端子間に0.1uFのコンデンサを入れます
                        意味が分かりません。0.1μFを入れると発振して、入れないと発振しないのですか。

                        電源端子間に0.1uFを入れないと電源ラインのインダクタンスの影響が入ってくるので、0.1μFの有無で発振周波数が変わる可能性はあります。しかし、普通はそのような原理に基づいた発振回路は作りません(再現性に乏しいので)。
                        Re^10: 微小電流測定ユニットの発振について
                        inara1 2018/06/11 05:40 *
                        1. [4089] > 最初の電流測定回路でchy_farmさんの発振回路を作るとすれば添付図のようになります。その回路で発振するか実験してみてください。

                          ↑ありがとうございます。
                          添付図に入力端子を描きましたが、これで正しいですか?

                          > >オペアンプが発振するとき、電源端子間に0.1uFのコンデンサを入れます
                          > 意味が分かりません。0.1μFを入れると発振して、入れないと発振しないのですか。

                          ↑入れないともっと発振しますが、入れた状態でも5/31に投稿したオシロ画像くらいの発振(32kHz)してます。

                          > 電源端子間に0.1uFを入れないと電源ラインのインダクタンスの影響が入ってくるので、0.1μFの有無で発振周波数が変わる可能性はあります。しかし、普通はそのような原理に基づいた発振回路は作りません(再現性に乏しいので)。

                          ↑このインダクタンス、コンデンサ、発振周波数の関係を示すような関数はあるのでしょうか?
                          実際、小さいコンデンサをいくつか並列接続で試したら発振周波数が変わりました。
                          Re^11: 微小電流測定ユニットの発振について
                          chy_farm 2018/06/11 09:29 *
                          1. [4090] >これで正しいですか?
                            最終的にその回路をどう使うのか分からないので正しいのかどうか分かりません。部品があるのならchy_farmさんのほうで実験してみてください。

                            >このインダクタンス、コンデンサ、発振周波数の関係を示すような関数はあるのでしょうか?
                            オペアンプの内部は複雑なので、簡単な関数で表わすことはできないと思います。
                            Re^12: 微小電流測定ユニットの発振について
                            inara1 2018/06/11 11:40
                            1. [4101] お世話になります。とりあえず実験してみます。Re^13: 微小電流測定ユニットの発振について chy_farm 2018/06/15 18:55