回路シミュレーションについて

質問

写真のような位相型発振回路のシミュレーションを「circuit maker」で行ったんですが出力が出ませんでした。
初めてソフトを使って使い方が曖昧という点もありますが、回路設計について問題はないでしょうか。
何か問題点があれば教えていただきたいのですがよろしくお願いします。

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回答No.4

inara1 · ベストアンサー

実際の回路では初期電圧は必要ありません。現実のオペアンプにはオフセット電圧がありますし、偶然、オフセット電圧が 0 であったとしても、回路中のノイズが初期電圧の役割を果たします。オペアンプは±電源で使うことが多いですが、添付図のようにすれば、単電源でも動作させることができます。Circuit Maker はこのサイトの回答で良く使ってますのでシミュレーションで分からないことがあったら質問してください。

お礼

丁寧なご説明ありがとうございました。
また機会がありましたらよろしくお願いします。

回答No.3

inara1

モデルのオペアンプは理想オペアンプで、入力オフセット電圧が 0 なので、入力電圧が 0 だと出力電圧も 0 になって、発振器として起動しません。

添付図のように、どこかの節点に適当な初期条件（シミュレーション開始時の電圧）を与えてください。初期条件の記号は
　　　メニューの Devices → Hotkeys1 の一番下の IC. 0V
にあります。その記号を節点に接続して、記号をWクリックして、Label Value の欄に 1mV と書くと、初期電圧が 1mV になります。添付図の波形は過渡解析の Stop Time を 60ms としたときのものです（発振周波数は 1.5kHz なので周期は 0.67ms になります）。この回路では、帰還抵抗 R1 を 338kΩより大きくすると、出力電圧がどんどん大きくなります。理想オペアンプなので出力電圧はいくらでも大きくなります。

なお、回路図の余分な接続点の記号を表示させないようにするには、メニュー　→ Options → Show Pin Dots のチェックを外します（その設定は次回 Cicuit Maker を起動したときにも有効です）。

補足

丁寧な説明ありがとうございました。
ソフトの使用法まで教えていただきありがとうございます。
実際にブレットボード上に回路を作った場合、
初期電圧はどのようにすればよろしいんでしょうか。

回答No.2

tadys

シミュレーションではよくある問題です。

図の回路では、電圧の初期値がコンデンサの両端を含めて全てゼロになっています。
オペアンプの入力電圧もゼロなのでオペアンプの出力もゼロです。
全てがゼロなので変化が生じません。
現実の回路では入力がゼロでも出力が有ったり、回路にノイズが有ったりするので発振します。

この問題を避けるに初期状態（Initial Condition）の設定でコンデンサの一端に電圧を与えるようにします。
初期値を与えるには
Deviceメニュー → Analog → SPICE Controls → .IC
と進んでください。
これをどれかのコンデンサに接続し、適当な値（小さくてよい）を設定します。
うんと小さい値にするとどうなるか見てみるといいでしょう。

オペアンプが「IDEAL」だと振幅が無限大になる恐れがあるのでR1に並列にダイオードを挿入するか、実際のオペアンプを選んで電源とつないでおくのがいいでしょう。

補足

丁寧な説明ありがとうございました。
ソフトの使用法まで教えていただきありがとうございます。

回答No.1

spring135

図が小さくてよく解りませんが、電源はどうしているのですか。

補足

電源はオペアンプにのみ接続しています。

図はこちらです。
http://upload.fam.cx/cgi-bin/img-box/mx7101211010932.jpg