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LC発振回路問題

図に示すLC発振器の発振周波数に関する記述として、不適切なものは次のうちどれか。

コンデンサの充放電する早さによって決まる。

コイル(L1)に流れる電流の立ち上がりの早さによって決まる。

コイル(L1)のインダクタンスが小さいほど周波数は低くなる。

コンデンサの容量が大きいほど周波数は低くなる。




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解説

選択肢(3)が不適切です。

共振周波数の公式

「にぃぱいるーとえるしぃ分のいち」

       C:コンデンサの静電容量

       L:コイルのインダクタンス


合格するために覚えましょう。


×問題をさがすものです。


(1)「コンデンサの充放電する早さによって決まる。」⇒Yes。

コンデンサの充放電のスピードによって、発振周波数は決定されます。


(2)「コイル(L1)に流れる電流の立ち上がりの早さによって決まる。」⇒Yes。

コイルに流れる電流の立ち上がりスピードに発振周波数は依存します。


(3)「コイル(L1)のインダクタンスが小さいほど周波数は低くなる。」⇒No。


正解は


 「コイル(L1)のインダクタンスが小さいほど周波数は高くなる。」

or

 「コイル(L1)のインダクタンスが大きいほど周波数は低くなる。」


(4)「コンデンサの容量が大きいほど周波数は低くなる。」⇒Yes。

なかなかレベルの高い表現をする問題だと思います。

すなわち、発振・振動問題は、時間的に取り扱うか、周波数的に取り扱うかの二つがあります。

(1)、(2)は時間的な表現になっています。



余談の解説


LC並列共振回路だけで電気振動を発生しますが、


コイルとコンデンサの抵抗によりエネルギーが消費されて振動が小さくなってしぼんでしまいます。


そこで、コイルL1とコイルL2の相互誘導作用により出力の一部を入力に戻してトランジスタで増幅し信号がしぼんで(減衰)しまわないようにしたものです。


LC発振回路

トランジスの入力・ベースと出力・コレクタの信号波形は互いが反対になっています。


入出力関係が反転作用ですから、L2で極性を逆にしますので、 結局、出力と同じ形の信号が入力に加わり増幅され持続振動となります。


コンデンサとコイルは全く逆の性質をもち合わせており、コンデンサの静電エネルギーとコイルの電磁エネルギーを共振回路でエネルギーのキャッチボールを行い電気的持続振動を発生します。


そのキャッチボールのスピードは、静電容量とインダクタンスに依存します。


電気回路固有の振動数で振幅ピークを形成します。


余談ですが、実際の回路は、トランジスタをアナログモードで作動させますので、バイアスをかける抵抗、直流カットコンデンサなどが加えられています。




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