発振周波数の誤差

質問

デュアルオペアンプLM358で、シュミット回路と積分回路から成る三角波発振回路を製作したのですが、計算での発振周波数は、1kHzとなったのですが、オシロスコープでの実測値では、1.3kHzとなっていました。最初は、抵抗とコンデンサの値の誤差によるものだと考えてみて、LCRメータで測定してみましたが、たいした誤差はありませんでした。なぜ、こんなにも誤差が出てしまったのでしょうか？

回答No.2

miyabi51

まだ情報が不足しています。
シュミットのしきい値は L→H と H→L の二つの値が有ります。
シュミットの出力電位H，Lの電位をいくらに想定するかで周波数は変化します。この値が明確になっていません。

参照の回路は2電源を前提としています。
1電源の場合はOPアンプの非反転入力端子の電位を明確にする事が必要です。
358のOPアンプは出力吸い込み電流があるとLレベルは0V迄は下がりません。又，Hレベルは電源電圧よりも1～2V低くなり，吐き出し電流が大きいほど電源電圧よりも小さくなります。
使用するコンデンサはフィルムコンデンサであればOPアンプで実用となる周波数範囲ではそれほどの変化は有りませんが，セラミックコンデンサでは
その特性により使用電圧により大幅な変化があります。（Y特性の容量値は全く当てになりません。R，B特性でも印加電圧により大幅に変動します）

参照の回路図，計算式ではOPアンプの出力電圧が電源電圧まで振れないことを考慮していません。
従って，計算式通りの発信周波数は概略で有り，高い精度を期待するのは間違いです。

以上参考まで

補足

すみません。シュミットの出力のHの電位は、２４Vで、Lの電位は、０Vにしています。参照の回路では、それぞれのオペアンプのもう一方の入力端子は、GNDに繋がれていますが、今回は、単電源なので、もう一方の入力端子にそれぞれ、２４Vと０Vの中間の値である１２Vを入力してあります。ちなみにコンデンサは、セラミックコンデンサを使用しました。
これで、情報は揃ったでしょうか？

回答No.1

isoworld

判断できる情報が不足しています。シュミット回路の閾値や抵抗とコンデンサの値も具体的に示すべきです。またオシロスコープの掃引スピードはかなりいい加減ですから、周波数カウンターで発振周波数を調べることも必要です。抵抗はともかく、コンデンサの容量はかなりいい加減な場合があります。厳密に言うと、容量は測定する周波数によっても違ってきます。

補足

すみません。LM358の電源は２４Vの単電源としていて、シュミット回路の閾値は、１２Vとしています。抵抗値は、シュミット回路の方は、10kΩと8.3kΩとしていて、積分回路の方は、抵抗値は、3kΩ、コンデンサ容量は、0.1μFとしています。この設定値は、以下のサイトを参考にしました。

http://www.hobby-elec.org/ckt16.htm