積分回路について

大学のレポートなのですが助けてください。お願いします。
ＣＨ１の入力波形を正弦波、周波数を5kHzにしてCH2の波形が積分波形になっていることを確認して、入力波形を方形波にして周波数を徐々に下げていくと積分波形がえられなくなる。なぜですか？

No.4 ベストアンサー 回答者： Nebusoku3 回答日時： 2013/05/09 00:00

補足の部分を拝見しましたが状況が分からないので一般論で回答します。

まだ間に合いますか？

＞ＣＨ１の入力波形を正弦波、周波数を5kHzにしてCH2の波形が積分波形になっていることを確認して、
のところに既に誤りがあります。　何故なら、入力波形が正弦波であれば、　CH2の波形も　「R　と C　の周期分だけ　遅れのある　正弦波」　のはずです。
周期は　５Khzなので　２００μs　の正弦波ですね。

次に入力波形を　方形波にして　（この部分も恐らく　±５V　２００μs）　でCH2に最大値　±０．２Vの　積分波形（三角波に近い）　が　観測されていると思います。（現物が見えないので推測です）

●さてこの方形波の周波数を徐々に下げていくとどうなるか？
使われている　C　と R　の周期は　丁度　５Kｈzに設定されているはずです。何故なら　CH2の出力波形が　三角波　（積分の開始点と終了点が　一致しているため三角の波形になる）　この状態を同調しているとも言います。

５Khzに同調している回路の周波数を　下げると、　まず　方形波の立ち上がり部分からCH2の電圧波形は徐々に上がっていきますが、次の立下りの前に　最高の電圧　＋0.2Vに　先に達（飽和）してしまいます。　それからしばらくして方形波の　立下りが始まり　CH2の出力も下がり始めますが、今度は　方形波の次の立ち上がり前に　－0.2Vに達してしまいます。
つまり、プラス方向もマイナス方向も　きれいな三角波形にならず、元の波形の立ち上がり、立下りが　「なまった」　様に見える　方形波が　観測されるはずです。

周期が更に遅くなる（仮に1秒程度）　と見た目には　オシロの波形がプラス側に1秒あり、次に　マイナス側に1秒の繰り返しになります。
そのことを　積分波形が得られなくなるといっているものと推察します。　しかしながらその様に見えたとしても、この　C　と R　の積分回路では　方形波の　立ち上がり時と立下り時には　確実に　積分動作が行われていてその周期が　与えられた方形波の周期よりも短いために見えにくくなっただけなのです。
よって、「周波数を徐々に下げていくと積分波形がえられなくなる。なぜですか？」　の回答は　得られなくなるのではなく、「観測しにくくなる」　が正しいです。
※実はそれを観測する方法もありますがここではやめておきましょう。
では頑張って下さい。

この回答へのお礼

ありがとうございました。とても助かりました

お礼日時：2013/05/09 17:54

No.3 回答者： Tacosan 回答日時： 2013/05/07 23:03

「CH１が一定値±5ボルトで振幅が200μs」って, どんな波形なんでしょうか?

で, 「周波数を徐々に下げていく」と波形がどのように変化していったのですか? そして, そこからなぜ「積分波形がえられなくなる」と結論づけたのですか?

No.2 回答者： LHS07 回答日時： 2013/05/07 19:08

コンデンサ-どのようなときに電流がながれますか？

いきなり電圧をかけたとき

最初
コンデンサー間の電圧は
　　　　　　　　電流は

次第にどのようになるのか
コンデンサー間の電圧は
　　　　　　　　電流は

最後にはどのようになるのか
コンデンサー間の電圧は
　　　　　　　　電流は

この回答への補足

グラフがCH１が振幅が一定値±5ボルトで周期が200μs　CH2が最大0.2ボルト最少0.2ボルトの逆△型です。前者を積分したやつですね。よろしくお願いします

補足日時：2013/05/07 20:30

No.1 回答者： Tacosan 回答日時： 2013/05/07 19:04

どのような波形が観測されたのですか?

この回答への補足

CH1が振幅一ボルト周期30msの正弦波
CH2が振幅0.2ボルト周期30msの余弦はです

補足日時：2013/05/07 20:23

この回答へのお礼

すいませんまちがえました。CH１が一定値±5ボルトで振幅が200μs　CH2が最大0.2ボルト最少0.2ボルトの逆△型です。前者を積分したやつですね

お礼日時：2013/05/07 20:29