クワドラチャ発振器

前回、キレイな正弦波を得るためにウィーンブリッジ発振器を作ったが、実際使ってみたところ徐々に振幅が縮小していき発振が止まってしまいちょっと使いづらい。

そこで今回はもっと安定して発振するというクワドラチャ発振器を作ってみることにした。クワドラチャ発振器はデュアルオペアンプ1つで作ることができ、部品数もウィーンブリッジ発振器と大差ない。もしこれから発振器を作ろうと考えている方は、ウィーンブリッジ発振器よりクワドラチャ発振器を作ることをオススメする。

なお、今回紹介する回路は「OPアンプ回路の設計」を元に単一電源で動くように改造したものである。

定本 OPアンプ回路の設計―再現性を重視した設計の基礎から応用まで (定本シリーズ)
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Quadrature Oscillator Schematic
Quadrature Oscillator Schematic

こちらがそのクワドラチャ発振回路である。ウィーンブリッジ発振回路と同様、CとRを同じ値に揃えれば次式で発振周波数を計算することができる。

$$f=\frac{1}{2πCR}$$

この回路では約1kHz(1061Hz)で発振するように設定した。出力にはボリューム抵抗を使って振幅を調整できるようにしてある。3番ピンから7番ピンにまたがっている160kΩ(10kΩ+150kΩ)の抵抗だが、Rの値の10%くらいに調整するとキレイに発振するようだ。ちなみに、オペアンプの7番ピンからは位相が90度ズレた余弦波も得ることができる。

クワドラチャ発振器モジュール
クワドラチャ発振器モジュール

今回の回路もまた、モジュール化してみた。

クワドラチャ発振器の出力波形
クワドラチャ発振器の出力波形

こちらがその出力波形。ほんの少しだけ下側がクリップししまうので、3番ピンから7番ピンの抵抗を160kΩから157kΩに変更した。実用上は問題ないキレイなサイン波になっている。また、可変抵抗があるので調整して1Vppに設定してみた。

一台あると便利!本格的な発振器

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KKmoon DDS機能 信号発生器 1HZ-500KHZ 正弦+ 方形+ 三角形+ 鋸歯波形
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★小さいですが、多くの機能を持ち、操作しやすくて持ち運びが便利です。 ★オシロスコープを使用して電子回路のテストとデバッグ、オーディオアンプの周波数応答とインパルス応答に使用できます。 ★方形波形は、オシロスコープ減衰器およびプローブインパルス応答の調整に適しています。 ★オシロスコープのスイープ時間係数を較正することもできます。 ★正弦波と脈 波の出力に合わせてフィルタを開閉できます。

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信号出力部 出力周波数レンジ:10Hz~1MHz (5レンジ) 信号出力部 出力波形:方形波、正弦波 信号出力部 出力振幅:正弦波 5Vrms以上(600Ω負荷時)、方形波 10Vpp以上(無負荷時) 信号出力部 出力周波数精度:ダイアル精度±(3%+1Hz)(ダイアル10および100の位置における精度) 信号出力部 出力インピーダンス: 約600Ω

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また、こちらは別の方が書いた本だが写真や図が多く、初心者の方でも安心して自作エフェクターが作れると思う。実際に製作する時の、ちょっとした工夫もたくさん詰まっているので大変参考になった。

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