まさはる's Weblog

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Macintoshとオーディオの話題

2026年3月20日

状態変数型正弦波発生回路をブレッドボードで作ってみました

Category : Electronics / Posted at 2026年3月20日 06:18

 前回は、以前から使っているウィーン・ブリッジ正弦波発生回路でアンプのテストしていたのですが、正弦波発生回路について詳しく解説がされているElliott Sound Productsというオーストラリアのサイトを見つけたので、その中の状態変数型フィルタを使った回路を参考に、正弦波発生回路を作ってみました。
 ちなみに、Elliott Sound Productsはとても大きなサイトなので、上の検索欄に「state variable oscillator」と入れて検索すると該当ページが出てきます。

A点とB点
いきなり発振しました(CH1(黄色)はA点、CH2(水色)はB点)

 回路図はこの後出てきますが、いきなり発振しました。しかも振幅が8VPPと大きく、下がクリップしています。振幅を小さくすればクリップも解消すると思うので、振幅を決めていそうな抵抗器の値を変えてみると、振幅が小さくなりクリップも解消しました。

A点とB点
振幅を2VPPにしたところ(CH1(黄色)はA点、CH2(水色)はB点)

 後に出てくる回路図のVR3は、元々は30kΩの固定抵抗器だったのですが、どうやら5kΩ辺りから発振し始めて、値を大きくすると振幅が大きくなるため、10kΩの半固定抵抗器に変更しています。

状態変数型正弦波発生回路
状態変数型正弦波発生回路

 オペアンプはNJM4580DDを使いました。高性能ではないかもしれませんが、何にでも使えるオペアンプなので、とても重宝しています。

状態変数型正弦波発生回路の回路図
状態変数型正弦波発生回路の回路図(PDFはこちら

 この回路図の中で、発振周波数を決めているCとRは、CがC4とC7で、RがVR1+R8とVR2+R9です。また、振幅の大きさを決めているのはVR3です。

 その後、この正弦波発生回路はとても安定しているので、10kHzと100Hzも出せるのか、Cの値を変更してみました。

A点とB点
Cを1000pFに変更(CH1(黄色)はA点、CH2(水色)はB点)

A点とC点
Cを0.1uFに変更(CH1(黄色)はA点、CH2(水色)はC点)

 半固定抵抗器には触らずにコンデンサだけ入れ替えてみました。オシロスコープの画面の上は10kHz、下は101Hzになっています。周波数と振幅にズレがあるので可変抵抗器で調整する必要がありますが、回路を工夫すれば100Hz、1kHz、10kHzの正弦波発生回路が作れそうです。
 発振周波数の切り替えは、コンデンサの切り替えとVR1〜VR3の調整ができるようにすればいいので作るのは難しくないのですが、回路がごちゃごちゃになるのでスマートに切り替えられるよう、よく考えてからにしたいと思います。

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