水晶発振回路が発振し始める理由

質問

水晶振動子を使った発振回路は電源を入れただけで発振が始まるのですが、なぜ発振するのかが分かりません。
電源を入れると74HCU04等のICからノイズのようなものが出て、それがトリガーとなって発振が始まるのでしょうか？

回答No.3

masudaya · ベストアンサー

どの程度の説明が必要かよく分かりませんが,
初歩の回答から,発振回路は周波数を決める部分と
増幅する部分から構成されます.
カラオケなどで,スピーカのそばにマイクを近づけると
ハウリングと言う単一音が聞こえる現象が起こりますが
それと同じです.これもマイクとスピーカの特性に
よって周波数が決定され,回路のアンプで増幅されます.

さてご質問の,電源投入で発振する理由ですが,
原理的には定常電源が供給されると,回路は発振しません.
電源投入と言うのは,ステップ入力に相当しますので,
高調波を含む広帯域な周波数成分が含まれています.
これが周波数を決める回路(この場合は,水晶振動子と
負荷容量)に入り,特定の周波数信号だけが増幅回路
に入ります.後は,それが周波数選択されて,増幅される,
の繰り返しとなり,発振が成長します.

回答No.6

masudaya

式の上では,正帰還になっている周波数で発振しますが,
実際上は,ノイズの入力がないと発振しません.
定常状態では,その周波数成分の入力がないので,
Spiceなどで,シミュレーションすると発振しない
場合があります.そのときは,電源などをステップ波形にすれば
発振します.

回答No.5

ultra1long

発振回路は、正帰還かつ利得が損失以上あれば、電源投入のようなトリガは無くても、定常状態からでも発振します。
これは、実際にインバータの出力が完全なる無信号というのは現実にありませんから、発振周波数成分が徐々に成長し発振に至ります。
トリガが無いと発振しない場合は、発振余裕度がとれていない場合です。
発振余裕度は、下記を参考に読んでください。
http://www.epsontoyocom.co.jp/C_support/precautions/precautions_1.html

回答No.4

debukuro

水晶などの固体発信機はそれ自体が発信するのでこれが発信回路というようなものは無いのです
発信開始は３番の方が書いておられますね

回答No.2

chie65536

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%B4%E6%99%B6%E6%8C%AF%E5%8B%95%E5%AD%90

水晶振動子は、電圧をかけると、特定の周波数でコイルとして働きます。

トランジスタとコイル・コンデンサの接続の組み合わせにより発振する発振回路で、コイル部分に水晶振動子を使うと、電源を入れた事により水晶振動子に電圧がかかり、水晶振動子が特定の周波数でコイルとして働く為、使用した水晶振動子固有の振動数の発振出力が得られます。

回答No.1

mahaze

電圧を加えれば発振するように作られています。
下記を参照してください。

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/水晶振動子