差動アンプは,テール電流が増えるとゲインが高くなります.ゲインが高くなると 図2 のV(tank)のプロットのようにTank端子とBias端子間の並列共振回路により発振し,Q 4 のベースに発振波形が伝わります.発振波形はQ 4 からQ 5 のベースに伝わり,発振振幅が大きいとC 1 からQ 5 のコレクタを通って放電するのでAGC端子の電圧は低くなります.この自動制御によってテール電流が安定し,V(tank)の発振振幅は一定となります. Q 2 とQ 3 はコンパレータで,Q 2 のベース電圧(V B2)は,R 10 ,R 11 ,Q 9 により「V B2 =V 1 -2*V BE9 」の直流電圧になります.このV B2 の電圧がコンパレータのしきい値となります.一方,Q 4 ベースの発振波形はQ 4 のコレクタ電流変化となり,R 4 で電圧に変換されてQ 3 のベース電圧となります.Q 2 とQ 3 のコンパレータで比較した電圧波形がQ 1 のエミッタ・ホロワからOUTに伝わり, 図2 のV(out)のように,デジタルに波形整形した出力になります. ●発振波形とデジタル波形を確認する 図3 は, 図2 のシミュレーション終了間際の200ns間について,Tank端子とOUT端子の電圧をプロットしました.Tank端子は正弦波の発振波形となり,発振周波数をカーソルで調べると50MHzとなります.式1を使って,発振周波数を計算すると, 図1 の「L 1 =1μH」,「C 3 =10pF」より「f=50MHz」ですので机上計算とシミュレーションの値が一致することが分かりました.そして,OUTの波形は,発振波形をデジタルに波形整形した出力になることが確認できます. 電圧 制御 発振器 回路边社. 図3 図2のtankとoutの電圧波形の時間軸を拡大した図 シミュレーション終了間際の200ns間をプロットした. ●具体的なデバイス・モデルによる発振周波数の変化 式1は,ダイオードやトランジスタが理想で,内部回路が発振周波数に影響しないときの理論式です.しかし,実際はダイオードとトランジスタは理想ではないので,式1の発振周波数から誤差が生じます.ここでは,ダイオードとトランジスタへ具体的なデバイス・モデルを与えてシミュレーションし, 図3 の理想モデルの結果と比較します. 図1 のダイオードとトランジスタへ具体的なデバイス・モデルを指定する例として,次の「」ステートメントに変更します.このデバイス・モデルはLTspiceのEducationalフォルダにある「」中で使用しているものです.
図1 ではコメント・アウトしているので,理想のデバイス・モデルと入れ変えることによりシミュレーションできます. DD D(Rs=20 Cjo=5p) NP NPN(Bf=150 Cjc=3p Cje=3p Rb=10) 図4 は,具体的なデバイス・モデルへ入れ替えたシミュレーション結果で,Tank端子とOUT端子の電圧をプロットしました. 図3 の理想モデルを使用したシミュレーション結果と比べると, 図4 の発振周波数は,34MHzとなり,理想モデルの50MHzより周波数が低下することが分かります.また,OUTの波形は 図3 の波形より歪んだ結果となります.このようにLTspiceを用いて理想モデルと具体的なデバイス・モデルの差を調べることができます. 発振周波数が式1から誤差が生じる原因は,他にもあり,周辺回路のリードのインダクタンスや浮遊容量が挙げられます.実際に基板に回路を作ったときは,これらの影響も考慮しなければなりません. 図4 具体的なデバイス・モデルを使ったシミュレーション結果 図3と比較すると,発振周波数が変わり,OUTの波形が歪んでいる. ●バリキャップを使った電圧制御発振器 図5 は,周辺回路にバリキャップ(可変容量ダイオード)を使った電圧制御発振器で, 図1 のC 3 をバリキャップ(D 4 ,D 5)に変えた回路です.バリキャップは,V 2 の直流電圧で静電容量が変わるので共振周波数が変わります.共振周波数は発振周波数なので,V 2 の電圧で周波数が変わる電圧制御発振器になります. 図5 バリキャップを使った電圧制御発振器 注意点としてV 2 は,約1. 4V以上の電圧にします.理由として,バリキャップは,逆バイアス電圧に応じて容量が変わるので,V 2 の電圧がBias端子とTank端子の電圧より高くしないと逆バイアスにならないからです.Bias端子とTank端子の直流電圧が約1. 4Vなので,V 2 はそれ以上の電圧ということになります. 図5 では「. stepコマンド」で,V 2 の電圧を2V,4V,10Vと変えて発振周波数を調べています. バリキャップについては「 バリキャップ(varicap)の使い方 」に詳しい記事がありますので, そちらを参考にしてください. ●電圧制御発振器のシミュレーション 図6 は, 図5 のシミュレーション結果で,シミュレーション終了間際の200ns間についてTank端子の電圧をプロットしました.
■問題 IC内部回路 ― 上級 図1 は,電圧制御発振器IC(MC1648)を固定周波数で動作させる発振器の回路です.ICの内部回路(青色で囲った部分)は,トランジスタ・レベルで表しています.周辺回路は,コイル(L 1)とコンデンサ(C 1 ,C 2 ,C 3)で構成され,V 1 が電圧源,OUTが発振器の出力となります. 図1 の発振周波数は,周辺回路のコイルとコンデンサからなる共振回路で決まります.発振周波数を表す式として正しいのは(a)~(d)のどれでしょうか. 図1 MC1648を使った固定周波数の発振器 (a) (b) (c) (d) (a)の式 (b)の式 (c)の式 (d)の式 ■ヒント 図1 は,正帰還となるコイルとコンデンサの共振回路で発振周波数が決まります. (a)~(d)の式中にあるL 1 ,C 2 ,C 3 の,どの素子が内部回路との間で正帰還になるかを検討すると分かります. ■解答 (a)の式 周辺回路のL 1 ,C 2 ,C 3 は,Bias端子とTank端子に繋がっているので,発振に関係しそうな内部回路を絞ると, 「Q 11 ,D 2 ,D 3 ,R 9 ,R 12 からなる回路」と, 「Q 6 とQ 7 の差動アンプ」になります. まず,Q 11 ,D 2 ,D 3 ,R 9 ,R 12 で構成される回路を見ると,Bias端子の電圧は「V Bias =V D2 +V D3 =約1. 4V」となり,直流電圧を生成するバイアス回路の働きであるのが分かります.「V Bias =V D2 +V D3 =約1. 4V」のV D2 がダイオード(D 2)の順方向電圧,V D3 がダイオード(D 3)の順方向電圧です.Bias端子とGND間に繋がるC 2 の役割は,Bias端子の電圧を安定にするコンデンサであり,共振回路とは関係がありません.これより,正解は,C 2 の項がある(c)と(d)の式ではありません. 次に,Q 6 とQ 7 の差動アンプを見てみます.Q 6 のベースとQ 7 のコレクタは接続しているので,Q 6 のベースから見るとQ 7 のベース・コレクタ間にあるL 1 とC 3 の並列共振回路が正帰還となります.正帰還に並列共振回路があると,共振周波数で発振します.共振したときは式1の関係となります. ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・(1) 式1を整理すると式2になります.
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警察学校の卒業式で答辞を述べる西村洋佑巡査=天童市荒谷の県警察学校で 県警察学校(天童市荒谷)で28日、第75期初任科短期課程の卒業式が行われた。この春採用され、半年間、法律や逮捕術などを学んだ29人(男性23人、女性6人)が卒業し、同日付で11署に配属された。寒河江署に配属される西村洋佑巡査(34)は「厳しい試練もあると思うが、学んだ基本を大切にして正しい道を歩んで行く」と答辞を述べた。 古沢一典校長は「自学自習の志が必要。人との出会いを大切にして、地域の安心、安全確保に精いっぱい取り組んでほしい」と激励した。警察庁が今年度初めて実施した「体感治安」の調査で、山形県は最もよかった。門田渉県警本部長はこれに触れ、「県警察は県民から高い信頼を得ている。県民のためということを忘れずに取り組んでほしい」と訓示を述べた。
引き締まった表情で式に臨む卒業生たち=山形県天童市で 県警察学校(天童市荒谷)の第78期初任科長期課程の卒業式が29日あり、昨年4月に入学して逮捕術や法律などを学んだ28人(男性22人、女性6人)が同日付で11署に配属された。 村山署配属の舟越達彦巡査(33)は答辞で「多くの困難が待ち受けていると思うが、貪欲に学んでいきたい」と述べ、佐竹義典校長は「…
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県警の警察学校の総合的に見た厳しさを1とした場合、警視庁・大阪府警の警察学校の厳しさはどのくらいですか? 警視庁を受けるのですが、筆記や面接の訓練が納得出来る力がついてきたところで、次は合格してからの警察学校での学生生活について不安になり質問しました。 経験した方、現役のかた回答お願いします。 個人的には東京に行ったとき警察官を見かけましたが、やはりどこか表情などが地方の県警のとは違ってると感じました。 質問日 2012/04/01 解決日 2012/04/15 回答数 2 閲覧数 28225 お礼 100 共感した 1 警視庁と大阪府警は0. 9~1くらいです。 警視庁って、言い方は悪いですが、全国の警察の中で一番頭が悪い人が集まっています。 一番入りやすいのですから仕方ないことですが。 警視庁では警察学校で辞めるのが多いのも、地方ではしっかりした人が多いので辛くても辞めないからです。 あと、はっきり言います。 警察学校など、一線の厳しさに比べたら楽な物です。 言われるとおり動き、ランニングして、草むしりして、授業を受けて、きちんと食事を食べられて、その上給料がもらえるなんて、とても楽です。 私自身、警察学校が厳しかったと思ったことはほとんどありません。 警察学校など、笑って卒業出来るくらいでないと、一線に出てから困ります。仕事ができない警察官はいらないですから。 回答日 2012/04/01 共感した 11 下の元警察官は、適当に受け流しておいて結構ですよ。 偉そうに言ってますが、結局、病気で警察官辞めてますからね。 まあ、警察学校が厳しいか厳しくないかは警察学校長の方針次第で変わりますから、何とも言えませんよ。 あとは、担当教官次第。仏なのか鬼なのかは運次第ですが、たいていは鬼でしょう。(苦笑) 回答日 2012/04/01 共感した 1