三角波（Triangular waveform)を形成する時のバッファの必要性

質問

大学の課題でシグナルジェネレーターの電子回路の設計を行っていますが
スペック欄の項目に三角波（Triangular waveform)を作り上げる回路を設計（アナログスイッチとコンデンサ、オペアンプ等を利用して）してバッファ（Buffer)を加えなければいけないのですが恥ずかしいながら、未だに電子回路でのバッファの存在意義が自分の中では不透明です。

パソコン関係でしたら記憶回路やロジック等で活躍すると本やネット等で乗っていますが、電子回路系に限って説明がなかったりあやふやな説明で少々困っています。

以前AMラジオの設計の際にバッファがありましたが、その際には出力と入力インピーダンスを合わせる為という説明があったのでその場しのぎで理解しましたが、今回のケースに限らず電子回路でのバッファの役割は出力と入力インピーダンスを合わせる為に存在するのですか？
それとも他に役割があるのでしょうか？

何方かご存知の方教えてください。
よろしくお願いします。

回答No.2

imoriimori · ベストアンサー

おっしゃるとおり、バッファの意味を理解している学生は少ないです。
今回の場合はどういうバッファが求められているのだか回路系の詳細がわかりませんが、
例えば、
回路Ａと回路Ｂとがあって、両者をもろにつなぐと互いに影響し合います。せっかく回路Ａを完璧に設計し調整したのに、回路Ｂが負荷としてつながると調整状態が変わります。
もし仮に回路Ａの設計調整が無負荷でなされたとしたら、回路Ｂがつながったときも回路Ａからは回路Ｂが無負荷（入力インピーダンス∞）に見えて欲しい。
こんな場合は、回路Ａの出力をボルテージフォロアで受けてその出力を回路Ｂに渡せばよい。この場合、ボルテージフォロアがバッファです。

バッファの役目は、一般的には回路Ａと回路Ｂとが影響し合うことを切り離すために挿入する回路です。英語的にもBufferってそういう意味ですよね。切り離せば、回路ＡとＢそれぞれ単独で設計調整でき、議論が簡単。両方絡み合うと設計複雑。
そしてボルテージフォロアはバッファの代表選手です。状況次第でバッファに求められる機能は変わるのでボルテージフォロアがいつもバッファに向いているわけではありません。

入出力インピーダンスを合わせるためにバッファ回路を使う場合もあるかもしれませんが、私個人的にはそういうのはあまりしりません。単なるインピーダンス整合には別の手段のほうが普通かなと思うのですが。

回答No.3

myeyesonly

こんにちは。
三角波では直線性が問題になる事が多いので、波形なまりを防ぐ、という理由もありえます。
基本的にはインピーダンスを合わせるという事になるのですが、周波数でインピーダンスが異なるような負荷の場合、負荷のインピーダンスの変化の影響を遮断しないと、負荷変動による波形なまりが生じてしまいますので、バッファは必要不可欠になります。

回答No.1

himara-hus

基本的には、インタフェース回路と思って下さい。
それ自体に、特別な機能があるわけではなく、前後の回路または機器とうまく接続させるためのものです。
そのため、前後の回路や全体回路により、目的も回路も変ります。
出力と入力のインピーダンスをあわせることも有ります。
今回の貴方が作成する回路での役目も多分ハイインピーダンスで受けて、ローインピーダンスで出力するためのものでしょう。
他に、信号の逆流防止やノイズが回りこまないようになど他の目的のためのバッファ回路が有りますが、やはり一番多いのは回路間のインピーダンスの調整をする目的のものでしょう。