コンパレーターの回路
まずはコンパレーターの機能を実験。
オペアンプにはいくつかの回路の型があります。
アナログ回路を扱うためには、基礎として知るべき回路。
その中のコンパレーターについて
オペアンプ
オペアンプは
＋ と － ２つの入力に差があれば
その差が無限大増幅され出力に反映されます。
コンパレーター実験回路
オペアンプは電源 +15Ｖ と -15Ｖ のような、反対の電源２つが必要になる両電源のものでなく、ここでは片電源で動作し、入手もしやすい ＬＭ358 を使用しました。
ＬＭ358のＩＣの中身は右下のようになっています。２回路入っています。
＋ に ５Ｖを分圧した 約２．５Ｖを常に入力します。
－ に、可変抵抗で変化させた電圧を入力し、ボリュームを回して変えていきます。
１．コンパレーターの出力
オペアンプの出力Ｂ は
オペアンプの
3:＋ は いつも2.5Ｖです。
2:－ をボリュームを回して １Ｖ→1.5V→2V と上げていきます。
＋の2.5Ｖが －の電圧を上まわっていると
→ １：オペアンプの出力Ｂ は約 3.8Ｖです。
このオペアンプの最大値→理想的には電源電圧なのですが、オペアンプによって多少違います
２．ボリュームを回したコンパレーターの出力
ボリュームVR10K を回して 2:－ を 3:＋ の２．５Ｖと同じあたりになると
→ オペアンプの出力Ｂ は一気に 0.6Ｖ に落ちます。
ボリュームを 2.5Ｖ→3V→3.5V と上げていっても0.6Ｖのまま。
このオペアンプの最小値→これも理想的には0ですが、オペアンプにより違います
ボリュームを回して 2:－ の電圧が ＋の2.5Ｖの電圧を上まわると
→ オペアンプの出力Ｂ は約 0.6Ｖになります。
コンパレーターの出力電圧グラフ
ボリュームを回したときの出力電圧の変化
入力＋ と 入力－ に差があれば その差が増幅されて出力がポーンとどちらかの最大、最小値に振れる結果です。
いくら微妙にボリュームを調節してもこの間の出力にすることは無理です。
コンパレーターとは ＋－の入力の差を増幅するのですが、増幅度が無限大に大きいので出力が一気に最大値または最小値になってしまいます。
まずは差があればそれが一気に増幅され出力に反映されるオペアンプのコンパレーター実験でした。
まとめ
入力＋ と 入力－ に差があれば その差が増幅され出力が ポーンと最大値または最小値に振れる結果になる
- 入力＋ が 入力－ を 上回ると出力は上側飽和
- ↑ 下回ると出力は下側飽和
参考文献 楽しくできるやさしいアナログ回路の実験
(東京電機大学出版)
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