三角波の質の向上

質問

こんにちは

以前三角波を形成する回路のバッファの必要性について御質問をして色々お世話になったもので、それから色々な本等を参考にして読み漁りましたが
ボルテージフォロワ回路を入れて入出力インピーダンスを同じにするくらいしか思いつきませんでした。

しかしその回路のみでは綺麗な三角波を形成する事ができません。
無論自分も工学を勉強しているので、完全な三角波を形成するのは不可能だと思っていますが、今の状態だと、唯単に本から抜き出したのみの回路でしかなくて個人的にはもう一歩踏みだしたい気持ちです。

色々とSPICEを利用して抵抗を入れたりコンデンサーを入れたりしましたが出力波は殆ど変わりません。
出来れば三角波を今以上に鋭く綺麗なシグナルを形成したいのですが何か方法はありませんか？

後バッファとしてボルテージフォロワ回路のみ設置しましたがその他の回路や部品を取り付ける必要とかありますか？

何かアドバイスがございましたら教えてください
宜しくお願いします。

回答No.3

rabbit_cat · ベストアンサー

それで、波形がどう悪いのでしょうか？
頂点が鈍っているということでよろしいですか？

SPICEでシミュレーションしているということですので、
いろいろな点の電圧が自由に観測できると思います。
まず、シュミット回路が悪いのか、積分回路が悪いのかを切り分けてください。（シュミット回路の可能性が高い気がしますが）

・シュミット回路の出力はちゃんと、キレイにきりかわっていますか？
　（切り替わりの立ち上がり・立下り時間がどれくらいか調べる。）
・積分回路の出力は、入力を積分したものになっていますか？
　（シュミット回路の出力を理想的に積分した結果と比べる。）
　シュミット回路の出力を、理想電圧駆動電流源にいれて、容量で電流を積分するとか。

おそらく、シュミット回路の切り替わりが遅い、という可能性が一番高い気がします。そうであれば、アンプの帯域が足りていません。

あるいは、積分回路のスリューレートが足りない可能性も考えられます。そうであれば、まずは、シュミット回路のフィードバック抵抗を変えて、振幅を小さくしてみてください。
もし、振幅を変えられないってことであれば、やはり帯域が広いアンプを使う必要があります。

回答No.2

inara

以前の質問は（http://oshiete1.goo.ne.jp/qa2901636.html）ですね。この質問ではバッファの意義について回答ばかりでしたが、具体的にどのような回路なのでしょうか。インピーダンスを合わせなければならないような高い周波数なのでしょうか。

>出来れば三角波を今以上に鋭く綺麗なシグナルを形成したい

今の波形がどのようなものか分かりませんが、そもそもどのようにして三角波を発生させているのでしょうか？
(1) 矩形波を積分している
(2) DAコンバータで擬似三角波を作りLPFで高調波を落としている
(3) 波形発生IC(MAX038など）を使っている
(1)の場合、矩形波がちゃんとしていれば、積分jされた三角波は矩形波より立上がりが緩やかですので、OPアンプの選定を間違っていなければ問題ないとは思います。(3) はICの特性上、スパイクが出たりしますので注意が必要です。

OK Web/教えて!Goo」で「三角波」を検索するといろいろ出てきますが、以下のどれかに近いのでしょうか。

【三角波の頂点がゆがむ理由(積分回路)】　http://oshiete1.goo.ne.jp/qa897143.html
【三角波発信回路について】　http://oshiete1.goo.ne.jp/qa1006278.html
【三角波発生回路について】http://oshiete1.goo.ne.jp/qa684862.html

補足

回路事態はシュミット回路＋積分回路を使って発生させています。（完全なアナログデザインですのでIC等は使用していません）

自分は三角波のバッファ担当ですので三角波のシグナルの質の向上などを行っています。

状況的には下記に近いです。

​【三角波発信回路について】http://oshiete1.goo.ne.jp/qa1006278.html

回答No.1

rabbit_cat

そもそも、どんな回路ですか？発振周波数は？
よくある、シュミット回路＋積分回路でしょうか。
一番ありえるのは、オペアンプの帯域が足りてないって可能性ですが、それは大丈夫でしょうか。
あるいは、振幅が大きすぎて上下で頭が鈍ってるとか。

補足

説明不足ですみません。
回路の設計目的はシグナルジェネレーターを設計する事で
一応グループでやっているので
自分は三角波のバッファの設計を担当しています。

回路は変更する可能性もあるかも知れませんが現段階ではrabbit_cat様が仰る様にシュミット回路＋積分回路で間違いないです。
必要スペック欄には周波数の範囲は２～２００ｋHzと書かれています。