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図2 ウィーン・ブリッジ発振回路の原理 CとRによる帰還率(β)は,式1のBPFの中心周波数(fo)でゲインが1/3倍になります. ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1) 正帰還の発振を継続させるための条件は,ループ・ゲインが「Gβ=1」です.なので,アンプのゲインは「G=3」に設定します. 図1 ではQ 1 のドレイン・ソース間の抵抗(R DS)を約100ΩになるようにAGCが動作し,OPアンプ(U 1)やR 1 ,R 2 ,R DS からなる非反転アンプのゲインが「G=1+R 1 /(R 2 +R DS)=3」になるように動作しています.発振周波数や帰還率の詳しい計算は「 LTspiceアナログ電子回路入門 ―― ウィーン・ブリッジ発振回路が適切に発振する抵抗値はいくら? 」を参照してください. ●AGC付きウィーン・ブリッジ発振回路のシミュレーション 図3 は, 図1 を過渡解析でシミュレーションした結果です. 図3 は時間0sからのOUTの発振波形の推移,Q 1 のV GS の推移(AGCラベルの電圧),Q 1 のドレイン電圧をドレイン電流で除算したドレイン・ソース間の抵抗(R DS)の推移をプロットしました. 図3 図2のシミュレーション結果 図3 の0s~20ms付近までQ 1 のV GS は,0Vです.Q 1 は,NチャネルJFETなので「V GS =0V」のときONとなり,ドレイン・ソース間の抵抗が「R DS =54Ω」となります.このとき,回路のゲインは「G=1+R 1 /(R 2 +R DS)=3. 02」となり,発振条件のループ・ゲインが1より大きい「Gβ>1」となるため発振が成長します. 発振が成長するとD 1 がONし,V GS はC 3 とR 5 で積分した負の電圧になります.V GS が負の電圧になるとNチャネルJFETに流れる電流が小さくなりR DS が大きくなります.この動作により回路のゲインが「G=3」になる「R DS =100Ω」の条件に落ち着き,負側の発振振幅の最大値は「V GS -V D1 」となります.正側の発振振幅のときD 1 はOFFとなり,C 3 によりQ 1 のゲート・ソース間は保持されて発振を継続するために適したゲインと最大振幅の条件を保ちます.このため正側の発振振幅の最大値は「-(V GS -V D1)」となります.
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95kΩ」の3. 02倍で発振が成長します.発振出力振幅が安定したときは,R DS は約100Ωで,非反転増幅器のゲイン(G)は3倍となります. 図8 図7のシミュレーション結果 図9 は, 図8 の発振出力の80msから100ms間をフーリエ変換した結果です.発振周波数は10kΩと0. 01μFで設定した「f=1/(2π*10kΩ*0. 01μF)=1. 59kHz」であることが分かります. 図9 図8のv(out)をフーリエ変換した結果 発振周波数は10kΩと0. 01μFで設定した1. 59kHzであることが分かる. ■データ・ファイル 解説に使用しました,LTspiceの回路をダウンロードできます. ●データ・ファイル内容 :図4の回路 :図7の回路 ■LTspice関連リンク先 (1) LTspice ダウンロード先 (2) LTspice Users Club (3) トランジスタ技術公式サイト LTspiceの部屋はこちら (4) LTspice電子回路マラソン・アーカイブs (5) LTspiceアナログ電子回路入門・アーカイブs
図2 (a)発振回路のブロック図 (b)ウィーン・ブリッジ発振回路の等価回路図 ●ウィーン・ブリッジ発振回路の発振周波数と非反転増幅器のゲインを計算する 解答では,具体的なインピーダンス値を使って求めましたが,ここでは一般式を用いて解説します. 図2(b) のウィーン・ブリッジ発振回路の等価回路図で,正帰還側の帰還率β(jω)は,RC直列回路のインピーダンス「Z a =R+1/jωC」と.RC並列回路のインピーダンス「Z b =R/(1+jωCR)」より,式7となり,整理すると式8となります. ・・・・・・・・・・・・・・・・・(7) ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(8) β(jω)の周波数特性を 図3 に示します. 図3 R=10kΩ,C=0. 01μFのβ(jω)周波数特性 中心周波数のゲインが1/3倍,位相が0° 帰還率β(jω)は,「ハイ・パス・フィルタ(HPF)」と「ロー・パス・フィルタ(LPF)」を組み合わせた「バンド・パス・フィルタ(BPF)」としての働きがあります.BPFの中心周波数より十分低い周波数の位相は,+90°であり,十分高い周波数の位相は-90°です.この間を周波数に応じて位相シフトします.式7において,BPFの中心周波数(ω)が「1/CR」のときの位相を確かめると,虚数部がゼロになり,ゆえに位相は0°となります.このときの帰還率のゲインは「|β(jω)|=1/3」となります.これは 図3 でも確認できます.また,発振させるためには「|G(jω)β(jω)|=1」が条件ですので,式6のように「G=3」が必要であることも分かります. 以上の特性を持つBPFが正帰還ループに入るため,ウィーン・ブリッジ発振器は「|G(jω)β(jω)|=1」かつ,位相が0°となるBPFの中心周波数(ω)が「1/CR」で発振します.また,ωは2πfなので「f=1/2πCR」となります. ●ウィーン・ブリッジ発振回路をLTspiceで確かめる 図4 は, 図1 のウィーン・ブリッジ発振回路をシミュレーションする回路で,R 4 の抵抗値を変数にし「. stepコマンド」で10kΩ,20kΩ,30kΩ,40kΩを切り替えています. 図4 図1をシミュレーションする回路 R 4 の抵抗値を変数にし,4種類の抵抗値でシミュレーションする 図5 は, 図4 のシミュレーション結果です.10kΩのときは非反転増幅器のゲイン(G)は2倍ですので「|G(jω)β(jω)|<1」となり,発振は成長しません.20kΩのときは「|G(jω)β(jω)|=1」であり,正弦波の発振波形となります.30kΩ,40kΩのときは「|G(jω)β(jω)|>1」となり,正帰還量が多いため,発振は成長し続けやがて,OPアンプの最大出力電圧で制限がかかり波形は歪みます.
Created: 2021-03-01 今回は、三角波から正弦波を作る回路をご紹介。 ここ最近、正弦波の形を保ちながら可変できる回路を探し続けてきたがいまいち良いのが見つからない。もちろん周波数が固定された正弦波を作るのなら簡単。 ちなみに、今までに試してきた正弦波発振器は次のようなものがある。 今回は、これ以外の方法で正弦波を作ってみることにした。 三角波をオペアンプによるソフトリミッターで正弦波にするものである。 Kuman 信号発生器 DDS信号発生器 デジタル 周波数計 高精度 30MHz 250MSa/s Amazon Triangle to Sine shaper shematic さて、こちらが三角波から正弦波を作り出す回路である。 前段のオペアンプがソフトリミッター回路になっている。オペアンプの教科書で、よく見かける回路だ。 入力信号が、R1とR2またはR3とR4で分圧された電位より出力電位が超えることでそれぞれのダイオードがオンになる(ただし、実際はダイオードの順方向電圧もプラスされる)。ダイオードがオンになると、今度はR2またはR4がフィードバック抵抗となり、Adjuster抵抗の100kΩと並列合成になって増幅率が下がるという仕組み。 この回路の場合だと、R2とR3の電圧幅が約200mVなので、それとダイオードの順方向電圧0.
■問題 図1 は,OPアンプ(LT1001)を使ったウィーン・ブリッジ発振回路(Wein Bridge Oscillator)です. 回路は,OPアンプ,二つのコンデンサ(C 1 = C 2 =0. 01μF),四つの抵抗(R 1 =R 2 =R 3 =10kΩとR 4 )で構成しました. R 4 は,非反転増幅器のゲインを決める抵抗で,R 4 を適切に調整すると,正弦波の発振出力となります.正弦波の発振出力となるR 4 の値は,次の(a)~(d)のうちどれでしょうか.なお,計算を簡単にするため,OPアンプは理想とします. 図1 ウィーン・ブリッジ発振回路 (a)10kΩ,(b)20kΩ,(c)30kΩ,(d)40kΩ ■ヒント ウィーン・ブリッジ発振回路は,OPアンプの出力から非反転端子へR 1 ,C 1 ,R 2 ,C 2 を介して正帰還しています.この帰還率β(jω)の周波数特性は,R 1 とC 1 の直列回路とR 2 とC 2 の並列回路からなるバンド・パス・フィルタ(BPF)であり,中心周波数の位相シフトは0°です.その信号がOPアンプとR 3 ,R 4 で構成する非反転増幅器の入力となり「|G(jω)|=1+R 4 /R 3 」のゲインで増幅した信号は,再び非反転増幅器の入力に戻り,正帰還ループとなります.帰還率β(jω)の中心周波数のゲインは1より減衰しますので「|G(jω)β(jω)|=1」となるように,減衰分を非反転増幅器で増幅しなければなりません.このときのゲインよりR 4 を計算すると求まります. 「|G(jω)β(jω)|=1」の条件は,バルクハウゼン基準(Barkhausen criterion)と呼びます. ウィーン・ブリッジ回路は,ブリッジ回路の一つで,コンデンサの容量を測定するために,Max Wien氏により開発されました.これを発振回路に応用したのがウィーン・ブリッジ発振回路です. 正弦波の発振回路は水晶振動子やセミック発振子,コイルとコンデンサを使った回路などがありますが,これらは高周波の用途で,低周波には向きません.低周波の正弦波発振回路はウィーン・ブリッジ発振回路などのOPアンプ,コンデンサ,抵抗で作るCR型の発振回路が向いており抵抗で発振周波数を変えられるメリットもあります.ウィーン・ブリッジ発振回路は,トーン信号発生や低周波のクロック発生などに使われています.
図4 は, 図3 の時間軸を498ms~500ms間の拡大したプロットです. 図4 図3の時間軸を拡大(498ms? 500ms間) 図4 は,時間軸を拡大したプロットのため,OUTの発振波形が正弦波になっています.負側の発振振幅の最大値は,約「V GS =-1V」からD 1 がONする順方向電圧「V D1 =0. 37V」だけ下がった電圧となります.正側の最大振幅は,負側の電圧の極性が変わった値なので,発振振幅が「±(V GS -V D1)=±1. 37V」となります. 図5 は, 図3 のOUTの発振波形をFFTした結果です.発振周波数は式1の「R=10kΩ,C=0. 01μF」としたときの周波数「f o =1. 6kHz」となり,高調波ひずみが少ない正弦波の発振であることが分かります. 図5 図3のFFT結果(400ms~500ms間) ●AGCにコンデンサやJFETを使わない回路 図1 のAGCは,コンデンサやNチャネルJFETが必要でした.しかし, 図6 のようにダイオード(D 1 とD 2)のON/OFFを使って回路のゲインを「G=3」に自動で調整するウィーン・ブリッジ発振回路も使われています.ここでは,この回路のゲイン設定と発振振幅について検討します. 図6 AGCにコンデンサやJFETを使わない回路 図6 の回路でD 1 とD 2 がOFFとなる小さな発振振幅のときは,発振を成長させるために回路のゲインを「G 1 >3」にします.これより式2の条件が成り立ちます. 図6 では回路の抵抗値より「G 1 =3. 1」に設定しました. ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(2) 発振が成長してD 1 とD 2 がONするOUTの電圧になると,発振振幅を抑制するために回路のゲインを「G 2 <3」にします.D 1 とD 2 のオン抵抗を0Ωと仮定して計算を簡単にすると式3の条件となります. 図6 では回路の抵抗値より「G 2 =2. 8」に設定しました. ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(3) 次に発振振幅について検討します.発振を継続させるには「G=3」の条件なので,OPアンプの反転端子の電圧をv a とすると,発振振幅v out との関係は式4となります. ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(4) また,R 2 とR 5 の接続点の電圧をvbとすると,その電圧はv a にR 2 の電圧効果を加えた電圧なので,式5となります.
ワンピースの作品の中でも人気である「マリンフォード編」において、 ルフィ の義兄であり 白ひげ 海賊団2番隊隊長を務める「ポートガス・D・ エース 」の処刑が決まり、エースを助け奪還するために行われた「頂上戦争」にて、白ひげ海賊団率いる傘下の海賊団たちは、三大勢力である「王下七武海」「海軍」を敵とし戦いが繰り広げられます。 白ひげ海賊団の傘下として登場したホワイティベイですが、彼女の活躍シーンや、特徴、強さなど、一体どのような人物なのかご紹介していきます。 ホワイティベイの基本情報 『ONE PIECE』(C)尾田 栄一郎/集英社 名前 ホワイティベイ 性別 女 所属 白ひげ海賊団 傘下 異名 氷の魔女 保有船 砕氷船 誕生日 10月31日 初登場 57巻、556話 声優 塩山由佳 ホワイティベイの特徴 ホワイティベイは海賊帽を被りマントをしストライプ柄のワンピースを着ています。色は全身青色と紫色で統一されていて、ワンピースの真ん中にはピンクの花のボタンのようなものが間隔ごとについています。 髪の毛は水色といった特徴的な色をしていてお腹まである長髪でウェーブがかった髪型をしています。 顔つきは眉毛がキリっとしていて目は大きくタレ目で、女性らしい分厚い唇をしています。片手には剣を持っています。 ホワイティベイの初登場 ホワイティベイは57巻、556話「正義は勝つ!
偉大なる航路後半、いわゆる新世界に君臨する4人の大海賊である四皇の一角を占める白ひげ。では、四皇の他の大海賊は部下に対してどうだったのでしょうか? まず、ビッグマムことシャーロット・リンリンですが、「来る者は拒まず去る者は殺す」という信条の元、傘下から独立を希望する者は全て抹殺してしまいました。惨い拷問で知られる百獣のカイドウに立てついた者は、心が折れて服従せざるを得なくなるか拷問に耐え切れず死ぬことになるかのいずれかでした。 赤髪のシャンクスは、白ひげ同様に部下に対し寛容でしたが、白ひげのように身を挺して部下を守ることはあり得ないと考えられます。また、白ひげの死後、新たに四皇に就任した黒ひげことマーシャル・D・ティーチに至っては、部下が襲われ命を奪われることになっても無視を決め込むことでしょう。 【ワンピース】サディちゃんはインペルダウンのかわいい獄卒長!能力や声優は? | 大人のためのエンターテイメントメディアBiBi[ビビ] 数々の人気キャラクターが登場するワンピース。ここでは、たくさんいるキャラクターの中から、インペルダウンのサディちゃんについて焦点を当てて紹介していきます。サディちゃんは凶悪な海賊たちを捕まえて収監しているインペルダウンで、獄卒長を務めているキャラクターで、獄卒獣を操って戦います。ここでは、ワンピースのサディちゃんについ ホワイティベイの頂上戦争後の現在は? 【ワンピース】氷の魔女ホワイティベイの年齢は？頂上戦争後の現在は？ | 大人のためのエンターテイメントメディアBiBi[ビビ]. 現在①生きている? 次に、現在のホワイティベイの置かれた状況について考察してみます。黒ひげに捕らえられ処刑宣告を下されたポートガス・D・エースを救出するため、白ひげ海賊団が海軍の要塞マリンフォードに攻め入った頂上戦争。白ひげ海賊団とは切っても切れない縁で結ばれたホワイティベイは、もちろん白ひげ側に付いて戦いました。 ホワイティベイが得意とするのは、彼女の代名詞ともなっている砕氷船を使った戦術です。この砕氷船とは、海面や川面に張った氷を砕いて進み、他の船の航路を確保する船の事です。陸上で言えば除雪車でしょうか?ホワイティベイは、この砕氷船を使って海軍の大将・青雉(後のクザン)が覆った海面の氷を砕き、白ひげ海賊団の航路を作りました。 頂上戦争より1年後、白ひげ団の縄張りを荒らす黒ひげ海賊団と不死鳥のマルコを隊長とする白ひげ団残党との間で繰り広げられた「落とし前戦争」。この戦いで惨敗した白ひげ団では、現在マルコ隊長はじめ戦士たちの多くが消息不明となっています。果たしてホワイティベイは現在生きているのでしょうか?
『ワンピース』第963話で30年前の白ひげ海賊団が登場しました。 おでん様は白ひげの船に乗る気満々です。 おでん様の冒険については、日和が26歳でロジャーが海賊王になったのが25年前だったこともあり1年しか冒険してないと思っておりましたがそうじゃなかった模様。 30年前に白ひげの船に乗って隊長まで務めてから、ワノ国に帰国してトキ様と結婚。子供が生まれてからまた冒険にとロジャーの船に乗ったという感じでしょうか。 <関連記事> 『ワンピース』第963話〝侍になる〟 チンピラだった赤鞘メンバーが立派になった「ドン!」に感動した!... 『ワンピース』第962話「大名と家臣」 イゾウと菊の丞の兄弟!おでん様と「赤鞘」メンバーがルフィの冒険縮図みたいだ... 『ワンピース』これから描かれるだろう光月おでん様の出来事を考える!...
別行動の時は何度もぐる眉がいるから大丈夫的なこと言ってるしウソップだったら正直言わないと思うぞ 963: ねいろ速報 >>906 強さ的に ゾロ、サンジ、ジンベエやろ 485: ねいろ速報 488: ねいろ速報 >>485 似てて草 489: ねいろ速報 >>485 あごの骨格がw 491: ねいろ速報 >>485 狂四郎に似てきとる 493: ねいろ速報 >>491 確かに少年ぽさが抜けてきているなー 627: ねいろ速報 >>485 30年前、まだロジャーと出会ってすらいないが27年前 エッドウォーの海戦時点でロジャーと「長い付き合い」 633: ねいろ速報 >>627 あ~27年も前だったか じゃあやっぱりギャバンはないな