オペアンプを用いた方形波発振回路

オペアンプLM358を用いた発振回路についてです。

オペアンプのVin-には、コンデンサCを接続する。
CはGNDとつながっている。
Vin+にはGNDとつながる抵抗、Vccとつながる抵抗、Voutとつながる抵抗の3つを接続する。Vin-とVout端子に可変抵抗とダイオードを接続する。可変抵抗は並列に2つ接続し、それぞれの可変抵抗につないでいる
ダイオードの極性は片方は順方向、片方は逆方向に接続する。

オペアンプを用いて方形波発振回路を設計する際、
オペアンプに並列に接続した可変抵抗のあたいをかえることで　
発振させる方形波のパルス幅を変化させることができるのですが、
出力パルス幅を短くすると、波形が方形波になりません。

この理由を検討しなければいけないのですが、わからなくていきずまっています。回答よろしくお願いします。

No.1 ベストアンサー 回答者： inara 回答日時： 2007/10/22 08:19

こういう回路ですね。

　　　　　　　　　　　　　　　Di
　　　　　　　┌─ VR1 ─ ← ─┐
　　　　　　　├─ VR2 ─ → ─┤
　　　　　　　│　　　┏━┓　　　│
　　　　　　　├──┨-　┠┬─┴─ Vout
　　　　　　　C　　┌┨+　┃│
　　　　　　　┷　 │┗━┛ │
　　　　　　　　　　├─ R3 -┘
　 Vcc ─ R1 ─┤
　　　　　　　　　　R2
　　　　　　　　　　┷
LM358のスルーレートはデータシート [1] の電気的特性に出ていませんが、データシートの7ページにある「Voltage-Follower　Ｐｕｌｓｅ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）の出力波形を見ると、 0.5V/μs程度のようです。したがって、出力の立ち上がりと立下りの傾斜はこれ以上にはなりません。パルス幅を短くすると、三角波状になり、さらに短くすると振幅も落ちてくるはずです。上の回路を回路シミュレータにかけてみましたが（C = 1000pF、VR1 = VR2 = 1kΩ、R1 = R2 = R3 = 100kΩ とした）、出力波形の傾斜は 0.5V/μs程度でした。

OPアンプのスルーレートを SR [V/μs] 、矩形波の振幅を A [Vpp] としたとき、三角波になる最低周波数 f [MHz] は
　　　f = SR/(2*A)
となります。SR = 0.5 [V/μs]、A = 1 [Vpp] とすれば、f = 250 [kHz] になります。実際には、50kHz以上で台形になってくると思われます。もっと高い周波数まで矩形波にしたいのであれば、スルーレートの大きなOPアンプを選ぶべきでしょう。

[1]　LM358データシート　http://www.national.com/JPN/ds/LM/LM358.pdf

この回答へのお礼

おそくなってすいません。
大変役に立ちました！ありがとうございます。

お礼日時：2007/11/02 18:47