リミッタ−回路・サーミスタによる
ウィーンブリッジ発振回路の実験




リミッタ−にサーミスタを使って実験してみました。
今回は、電子工作などに使う円盤型のタイプと、
ガラス管に入っているタイプで実験してみました。
サーミスタは温度が上がると抵抗値が下がるので、
Ｒ３に入れて、リミッタ−の実験をします。

	電子工作でよく使われるトランジスタの温度保証用のサーミスタです。 手元にある物で、数Ωから数十ｋΩの物がありますが、オペアンプの出力を考えると、あまり小さな抵抗だと、負担が大きいので、今回は手元にあった２．５ｋオームの物を使いました。 （調べたサーミスタの簡単なデータ）
	実験回路図 抵抗値をテスターで測ると、Ｒ３は２．３３ｋΩでした。 これで発振する抵抗Ｒ４を、５ｋΩの半固定で綺麗な正弦波を出力する位置に調整したところ、１．１５ｋΩでした。
	実体配線図
	出力波形（Ｒ３：ＲＴＨ２．３３ｋ、Ｒ４：１．１５ｋ） 正弦波の波形は出ましたが、常に振幅が上下に伸縮して、速くなったり、遅くなったり、バネのように弾んだり、ボールがバウンドして徐々に止まるようにして発振しなくなったりで、安定しません。 手を近づけたり、息を吹き付けても発振が止まります。 また、午前中調整した回路が、午後、温度が上がって発振しなくなっていたかと思うと、風が当った時だけ発振して波形が出たりしています。 Ｒ４を１０ｋΩ、Ｒ３を１８ｋΩの固定抵抗＋サーミスタの組み合わせにして、温度による影響を少なくしましたが、それでも安定して発振しません。 これなら抵抗だけでの方がよほど安定して発振します。 このタイプのサーミスタはリミッタ−には使えないようです。
	リミッタ−として使えるサーミスタは、温度で値の変わる円盤型のタイプではなく、サーミスタ自体に流れる電流の熱によって急激に温度が変化し、抵抗値の値が大きく変わる、ガラス管に入ったタイプだということがわかりました。 そこで、パーツ店などでガラス管タイプのサーミスタを探してみましたが、見つけられません。 ところが、オークションでサーミスタで検索すると、運良くガラス管タイプのサーミスタを見つけることができました。 抵抗値をテスターで測ると、 ＢＳ−５２と書いてある方が６００Ω 中古の型名のわからない方が７．５ｋΩ でした。
	出力波形（Ｒ３：ＲＴＨ６００Ω、Ｒ４：ＶＲ１ｋΩ） はじめ、６００Ωのサーミスタの１／２にＲ４のＶＲを設定して、２９４Ωから発振しはじめました。 （１．６Ｖｐ−ｐ） 徐々に値を下げていき、Ｒ４を１００Ωまで下が、それでも綺麗な正弦波を描き続けていましたが、あまり抵抗を下げるとオペアンプの出力容量が心配なので、ここで止めました。 （６Ｖｐ−ｐ） 抵抗だけなら、Ｒ３とＲ４の比は、当然波形がクリップしているはずの値ですが、リミッタ−のおかげで波形は綺麗な正弦波です。 サーミスタに触ると波形の振幅が若干小さくなりましたが、それ以上は小さくならず、発振しつづけました。
	出力波形（Ｒ３：ＲＴＨ７．５ｋΩ、Ｒ４：ＶＲ１０ｋΩ） はじめ、７．５ｋΩのサーミスタの１／２にＲ４のＶＲを設定して、３．７ｋΩから発振しはじめました。 （３Ｖｐ−ｐ） 徐々に値を下げていき、Ｒ４を１ｋΩまで上げ、それでも綺麗な正弦波を描いていましたが、今回はここで止めました。 （８Ｖｐ−ｐ） こちらも、抵抗だけなら、Ｒ３とＲ４の比は当然波形がクリップしているはずの値ですが、リミッタ−のおかげで波形は綺麗な正弦波です。 サーミスタに触っても波形の振幅は殆ど変化無く、安定して発振しつづけました。