２０２３・０９・０３（日曜日） 晴れ
ウィーンブリッジ発振器の2連ボリュームの代わりにフォトカプラーを
２個取り付けてその出力（抵抗値）を変化させればその変化に追従して
発振周波数も変化することが確認できた。
フォトカプラの出力を変化させるための入力（ＬＥＤ電圧）を変化させ
なくてはならない。
実験ではトリマポットを手動で調節して変化させたが、本式にには入力は
鋸歯状波電圧をかけて発振周波数を変化させる。
この鋸歯状波の出力はどんな値にすればいいのだろうか？
トリマポッドの抵抗値を変化させ、周波数の変化と電圧値を読み取って
記録してみた。
オシロスコープで周波数を確認してその時のフォトカプラＬＥＤ電圧を
記録していく。
得られたデータはこんなものでした。
目標とする周波数帯（５０Ｈｚ～５０ＫHz）の電圧は１.５２９Ｖから
２.２４８Ｖでした。
ただし、発振レベル（出力）は２０ＫＨｚでは１ＫＨｚの０.９倍に低下し、
以下周波数が上がるにしたがって大きく低下してしまう。
だから広範囲のスイープは意味がないような気がします。
この実験でフォトカプラにかける電圧は1.5Ｖから２.２Ｖぐらいとわかった。
鋸歯状波はこの電圧で出力しなくてはならないけどうまくいくかな？
ちょっと難しそう・・・・（弱気です）
ウィーンブリッジ発振回路には、出力信号の振幅制御方式に積分回路を用いることで
発振周波数の依存性が無くなるのではないでしょうか？
参考URL
https://blgid1974.blog.fc2.com/blog-entry-146.html
CdsフォトカプラのLED側の制御は、定電流回路でドライブする方式が
基本ではないかと思います。
LEDは、電圧駆動では制御範囲が狭くて難しいと思います。
各回路単体のテストではうまくいったように思ったのですが
それを結合して機能を持たせようとすると問題が発生します。
ウィーンブリッジ発振器のバンドパスフィルターを構成する抵抗器を
フォトカプラのＣｄｓ（ＬＥＤの発光光量で抵抗値が変化）に置き換えるわけですが
ＬＥＤに加える鋸歯状波は、開始電圧約＋１．５Ｖ、最高電圧＋２．２Ｖです。
鋸歯状波周波数は１０Ｈｚ以下にしたいです。
この条件を満たす、コンパレータ＋積分回路が工作できません。
マイコン（ＥＳＰ３２）のＤａc（デジタルアナログコンバータ）でソフト的に
鋸歯状波を出力しようか？と考えています。
「定電流回路」というのも勉強してみたいものの一つです。
雑誌やＷｅｂサイトの記事を読みますがイマイチわかりません。
ＬＥＤは適当な輝度になるように抵抗器を挿入して電源に接続する・・・こんな感じです。
いつもコメントありがとうございます。
これからも応援をよろしくお願いいたします。
分かりやすい例として、OPアンプの反転増幅器をイメージして下さい。
入力に電圧を掛けると、フィードバック回路の抵抗には、Ifeedback = InputVoltage / InputoR の
電流が流れます。フィードバック回路の抵抗の替わりにCdsフォトカプラのLEDを入れると
入力電圧で、LEDに流れる電流を制御出来ます。(極性と制御範囲に注意)
ウイーンブリッジの発振周波数
使っているOPアンプの高域特性に問題が有ります。50kHzではゲインが低過ぎるようです。
高域で充分なゲインのあるOPアンプを選択する必要が有りそうですね。
今日も一日中、フォトカプラＬＥＤの駆動方法に悪戦苦闘してました。
マイコンのＤＡＣ出力が非力でフォトカプラＬＥＤを接続すると、
鋸歯状波の傾斜がピークに近づくと鈍って（傾斜が緩くなる）しまいます。
そこでＯＰアンプ非反転増幅のＢＵＦＦ（増幅度１）を挿入しましたが
鋸歯状波ピーク付近が水平に（飽和？）なってしまいます。今日は作業を中止しました。
入力された電流は入力端子には流れ込まず、（イマジナルショート）出力に向かって
流れていく・・・ＯＰアンプの動作原理をもう一度勉強し直します。
７４１ではこの周波数範囲は広すぎるのかもしれませんね。
ボリューム1回転で７０Ｈｚ～７０ＫＨｚは広過ぎる・・・・
もし、計測器（ＡＦオシレータ）として組み込むのなら、
周波数帯域を分割して、スイッチで選択するようにしなくては・・・
狭い帯域幅ならレベル差は少なくなるでしょうね。
スイープゼネレータ―も最後の方はいろいろ難しくて「途中放棄」なんてことが頭に浮かぶ・・・
でも何とか頑張って結論をだします。（つもりです） 応援をよろしくお願いいたします。
LEDの駆動は、電圧ドライブではなく電流駆動にしないと制御範囲の狭く、直線性が悪いです。
ダイオードの電圧(VF)と電流(IF)の関係は指数関数の関係が有ります。
次の URL を参照してください。OPアンプ単体で駆動するには、電流容量が不足するので、トランジスタを追加する必要があるかと。
https://detail-infomation.com/constant-current-circuit-opamp/
発振回路に使うOPアンプは、741では周波数範囲を考えるとチョット辛い。もっと高域の伸びたアンプの採用が必要かと。
NJM4580 とか NJM5532 辺りでは如何でしょうか？
OPアンプは物に依りますが、高い周波数、高電力には、チョット弱いので、選択に注意が必要ですね。
741の場合、数khz 数mA が良いとこでしょうか。
参考になるでしょうか。
LEDの駆動は電流ドライブです。二つのLEDは、直列のしたほうが良いかと思われます。直列なら同じ電流が流れます。
先のコメントのURLの回路を参考にされると良いように思います。
ＯＰアンプは昔使った名残の７４１ですので機能が低いのですね。
でも私の技量ではこれで最高のＯＰアンプです（笑い）。
今回、思いがけずいろいろ勉強させていただきました。
ただ、いまだに「定電流回路」が理解できません。
負荷が変わってもいつも一定に電流を流す？
定電圧回路は負荷が変わっても一定の電圧を供給する・・・いつも使ってるので
これは理解できる・・・・
定電流回路を勉強したいと思っていましたが、なかなかとっかかれませんでした。
今度はリキをいれて頑張ります・・・（どうなりますか？（笑い））
これからもよろしくお願いいたします。