この回路について教えて下さい。

質問

http://www.oct.zaq.ne.jp/i-garage/tool/WLSMIC.htm

上記アドレスの下にある回路についての質問です。
ＴＲ１ドレインからの出力をＴＲ３で増幅し，コレクタから出力を取り出し，且つ，増幅率制御回路とフィルタへ帰還させているものと理解しています。
波形の立ち下がり部分はＣ７，Ｒ１２の時定数で作っていると理解します。
立ち上がりはＣ６が関係していると思いますが良くわかりません。
キーイングした瞬間はＴＲ４がオンし，Ｃ６が導通するのでしょうけどその後は良くわかりません。
立ち上がりとオン中のＴＲ３からＣ６までの動作について教えて頂けないでしょうか。

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回答No.12

inara1 · ベストアンサー

前の回答で「スイッチを外部に引き回すときには、左の回路では+15V配線がGNDと接触する恐れがあるので右側の回路をお薦めします」と書きましたが、左の回路でも、スイッチ（Key）とR3を入れ替えて、R3とスイッチの間の配線を引き回せば、+15Vラインが外部に出ないので左の回路でもＯＫです。

回答No.1

inara1

これはウィーンブリッジ発振器ですが、、トランジスタTR5がONしたとき（キーを押したとき）だけ発振するものです。モールス発信器なので当然ですが。
参考URLの図7.6（７ページ）にオペアンプを使ったウィーンブリッジ発振器が出ていますが、ご質問の回路はこれと同じ構成です。左側の2SA30Aのゲートが非反転入力端子、右側の2SA30Aのゲートが反転入力端子、TR3のコレクタが出力端子になっているオペアンプと考えれば理解できると思います。出力と非反転入力の間あるブリッジ回路（C1、C2、R1、R2）によって特定の周波数（f = 1/{ 2*π*√(C1*C2*R1*R2) } )だけが非反転入力に戻され、出力と反転入力の間ある帰還抵抗（R5、R6、R7）で利得を決めています。

この回路ではTR5がONしたとき（キーを押したとき）に、R11と並列にC6が入ることで、全体の利得が10程度になり、TR5がOFFになったとき（キーを離したとき）は全体の利得が3未満に下がります。ウィーンブリッジ発振器は帰還アンプの利得が3以上で発振するので、キーを押したときだけ、ブリッジ回路で決まる周波数で発振することになります。

C7とR12とTR5の内臓抵抗で決まる時定数は数ms程度なので、キーのチャタリング防止目的と思われます。C6は時定数を作るためでなく、キーを押したときにR11を交流的に短絡するためです（この部分の時定数は1msともっと短い）。C6はアンプ全体の低域のカットオフ周波数を決めています。1μFのとき1kHzくらいなので、1kHz未満の低音を出したいときはC6を大きくします（10μFで200Hzくらい）。C4も低域のカットオフ周波数に関係します（100Hz未満で発振させたいときには1μF以上にします）。

発振周波数は、C1=C2=200pF、R1=R2=100kΩのとき、計算では723Hzですが、回路シミュレーションでは820Hzになりました。この回路ではカットオフ周波数が1kHzなので723Hzの利得が若干不足したために発振周波数が高周波側にずれたものと思われます。ちなみにC6を10μFにしたときの発振周波数は641Hzでした。

ダイオード（D1, D2）は発振波形の歪を小さくするものと思われます。回路シミュレーションでR7を100Ωから220kΩまで変えてみましたがが波形はそれほど変わりませんでした。これは出力振幅が0.6V～2.8Vと、ほぼ電源電圧いっぱいに振れているからだと思います。実際、R10を470Ωに変更して利得を下げると、振幅は1.2V～2.6Vに下がりますが歪は小さくなりました。なお、全体の利得はTR3の電流増幅率で変わるのでR10は470Ωが最適というわけではなく実物で調整する必要があると思います（回路シミュレーションではTR3の電流増幅率を100としています）。発振周波数を変える場合は、R10とR7の両方の値を変えて歪が最小となるように調整したほうがいいと思います。

参考URL：

http://www.d.dendai.ac.jp/lab_site/dlab/CR.pdf

お礼

いやー。詳しい解説ありがとうございます。シミュレーションまでして頂いて。
では立ち上がりがフワーとなるのは何処で行っているのでしょうか。
Ｃ７は徐々に充電されるようになっていませんけど。
実は電源１５Ｖで動作する別のウイーンブリッジ発振回路にこの回路のキークリック防止の部分を付加しようと思ったものですから伺いました。

この回路でも抵抗の定数を変更すれば大きな出力にできるでしょうか。
ヒントを頂ければカットアンドトライでなんとか出来ると思います。