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Ｒ３：ダイオードだけの回路 実験回路図 |
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実体配線図 |
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ダイオードだけの回路では、Ｒ４を増減してゲインを調整しても、±０．８Ｖの写真のような波形しか出ません。 ランプやＣｄｓと違い、シリコンダイオードだけではうまく働かないようです シリコンダイオードの順方向電圧の±０．７Ｖまで立ち上がり、または立下り、それを超えると導通してしまうので、方形波っぽい波形が出ています。 |
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Ｒ３：ダイオードと抵抗、並列回路 実験回路図 |
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実体配線図 |
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ダイオードに並列に抵抗を入れてみました。 Ｒ４を増してゲインを調整していくと、±０．５Ｖ位まではの写真のように綺麗な波形です。 シリコンダイオードは、０．７Ｖまで高抵抗で殆ど電流が流れませんので、電流は抵抗を流れ、抵抗のみの性質が出ています。 |
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Ｒ４を増して、±０．５Ｖを超えるあたりから、シリコンダイオードが導通状態になっていき、０．７Ｖを超える分は、ダイオード単体のとき程ではありませんが、写真のように、方形波と正弦波の間の波形が出ています。 ダイオードを並列に入れると、０．７Ｖを超える分は、シリコンダイオードを通ってしまうため、それ以上のおおきな振幅が得られません。 |
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Ｒ３：ダイオードと抵抗、直列回路 実験回路図 |
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実体配線図 |
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今度は、ダイオードに直列に抵抗を入れてみました。 振幅は、±０．８Ｖを大きく超え、オペアンプの出力近くまで振れます。 しかし、写真のように±０．８Ｖ部分が直線になっています。 これは、波形の大小に関係なく、この直線になります。 ダイオードを直列に入れると、振幅は大きく取れますが、電流が必ずダイオードを通らなければならないので、シリコンダイオードの性質が出てしまい、順方向電圧±０．７Ｖの部分で電流を通さないため、写真のように±０．８Ｖの部分が直線になってしまいます。 |
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Ｒ３：ダイオードと抵抗、直列・並列回路 実験回路図 |
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実体配線図 |
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今度は、ダイオードに直列・並列に抵抗を入れてみました。 今までやった直列の回路の欠点、並列回路の欠点は、 並列だけでは±０．８Ｖ以上振幅がとれず、 直列だけでは±０．８Ｖ部分が直線に でした。 そこで、直列と並列に抵抗を入れることで、振幅も大きく取れ、波形も前の回路よりきれいになりました。 Ｒ４を増して、±１Ｖまで、写真のように綺麗です。 |
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しかし、Ｒ４を増していき、±１Ｖを超えると、シリコンダイオオードの順方向電圧がだんだん出てきて、波形が崩れていきます。 それでも、抵抗と直列だけの回路より綺麗です。 |
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Ｒ３：ダイオードと抵抗、直列・並列回路にさらにダイオードに直列に抵抗を入れた回路 実験回路図 |
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実体配線図 |
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ダイオードと抵抗、直列・並列回路で、ダイオードと抵抗の並列個所は、±０．７Ｖを超えると、ダイオードが導通状態になり、電流の殆どがダイオード側に流れ、ダイオードの影響が、より多くでます。 ダイオードは、ゲインの調整をしてくれますが、その性質が強いと波形のゆがみが大きくなります。 そこで、ダイオードに直列に１００ｋΩの半固定抵抗（Ｒ３−３）を入れて、ダイオードに流れる電流を調整できるようにしてみました。 Ｒ３−３が小さいと、ダイオード側に流れる電流が多くなり、ダイオードの影響を大きく受けます。 Ｒ３−３が大きいと、ダイオード側に流れる電流が少なくなり、ダイオードの影響を小さくなります。 Ｒ３−３の値 ０Ω ：Ｒ４の調整範囲５．７ｋ−９．７ｋ 前回の実験と同じ回路、Ｒ４の調整範囲は広いですが、±１Ｖを超えると波形がゆがんでいきます。 ５０ｋΩ ：Ｒ４の調整範囲９．１ｋ−９．７ｋ まぁまぁ波形が綺麗です。Ｒ４の調整範囲も６００Ω以上あります。 １００ｋΩ：Ｒ４の調整範囲９．４ｋ−９．７ｋ 波形が綺麗でダイオードの影響が少ないですが、Ｒ４の調整範囲が狭いです。 |
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Ｒ３：ダイオードと抵抗、直列・並列回路にさらにダイオードに直列に抵抗を入れた回路 ｘ２ 実験回路図 |
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実体配線図 |
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効果があるかどうかわかりませんが、前の回路を２段にしてみました。 Ｒ３−３は、Ｒ４の程度調整範囲が欲しいので、前の実験から５０ｋΩに近い、固定抵抗の５６ｋΩにしました。 波形のゆがみはどの程度かわかりませんが、調整範囲は２倍近い１ｋΩになり、かなり調整しやすくなりました。 波形が正確さは、スペアナや歪み率計などの測定器を持っていないのでわかりません。 ここまで部品が増えると、他の方法の方が、簡単で安定しているかもしれません。 |