3 実験方法

ここでは，実験ボードのCR発振器の特性を測定する．そのために，以下の機材を用意する．

3.1 基本特性の測定

ここでは，実験回路であるCR発振器の発振周波数を増幅度を測定する．CR発振器の出力と周波数が既知であるファンクションジェネレーターの出力を比較することにより，発振周波数を求める．また，増幅度はトランジスターのベースとエミッタ電圧の測定から求める．実験の手順は，以下のとおりである．

図5に示すように，実験回路の配線を行う．なお，実験パネルには，2つの発振回路が組み込まれている．実験に用いるのは，端子P5とP6を接続したときに発振器として作用する方である．
直流電源の電圧を24[V]に設定し，CR発振器に印加する．
オシロスコープで発振出力(TB08-TB04間)波形を観測する．
ファンクションジェネレーターから正弦波を出力し，それをオシロスコープのX軸に接続する．そして，オシロスコープをXYモードにして，リサジュー図形から発振周波数を求める．
結果を表2のようにまとめる．

**図 5:** 発振周波数の測定回路
$\includegraphics[keepaspectratio,scale=0.8]{figure/OSC/exp_setup_freq.eps}$

図6に示すように，実験回路の配線を行う．
直流電源の電圧を24[V]に設定し，CR発振器に印加する．
オシロスコープでトランジスタのベースとエミッタ電圧を測定する．ベース電圧が増幅器の入力電圧，エミッタ電圧が出力電圧となる．電圧は，PV(peak to vally)値¹とする．
結果を表2のようにまとめる．

**図 6:** 増幅度の測定回路
$\includegraphics[keepaspectratio,scale=0.8]{figure/OSC/exp_setup_amp.eps}$

実験に用いる回路は，3段の位相回路となっている．各段の位相を測定する．

実験パネルにの24[V]を印加し，発振させる．
TB08の出力をオシロスコープのX軸に，R18の両端の電圧をY軸に接続し，リサジューの図形を描かせる．
図7に示すリサジューの図形から，位相差を次式により算出する．

実線の場合(右上がり) $\displaystyle \theta=\arcsin\left(\frac{b}{a}\right)$ (20)

破線の場合(右下がり) $\displaystyle \theta=\pi-\left\vert\arcsin\left(\frac{b}{a}\right)\right\vert$ (21)
同様に，TB08の出力波形とR19の両端の波形の位相差，TB08の出力波形とTR02のベースの波形の位相差を求め，記録する．
結果は，表3のようにまとめる．

**図 7:** リサジュー図形
$\includegraphics[keepaspectratio,scale=1.0]{figure/OSC/lissajous.eps}$

リサジュー図形を用いないで，オシロスコープの時間軸を使って位相測定を行う．前回と同じところを測定する．

**図 8:** 時間軸を用いた位相測定
$\includegraphics[keepaspectratio,scale=1.0]{figure/OSC/exp_phase.eps}$

発振回路の増幅器の特性を測定する．

図9の通りに接続する．
実験パネルにの24[V]を印加する．．
外部の発振器(ファンクションジェネレーター)の出力電圧を徐々に増加させ，そのときのトランジスターのベース電圧(入力電圧:)に対するTB08-TB04間の電圧(出力電圧:)を読み，記録する．
結果を表3のようにまとめ，グラフを作成する．

[注意]考察課題で入出力波形の観測についての記述が求められている．注意して，実験を行うこと．

**図 9:** 入出力特性の測定
$\includegraphics[keepaspectratio,scale=0.8]{figure/OSC/exp_setup_2.eps}$

ホームページ: Yamamoto's laboratory
著者: 山本昌志

Yamamoto Masashi
平成17年10月21日

	実線の場合(右上がり)		$\displaystyle \theta=\arcsin\left(\frac{b}{a}\right)$		(20)
	破線の場合(右下がり)		$\displaystyle \theta=\pi-\left\vert\arcsin\left(\frac{b}{a}\right)\right\vert$		(21)