■単電源OPアンプ全23種！
オフセット&フルスイング実力テスト
単電源オペアンプの入出力特性を調べる
2019-03-16
※トランジスタ技術2015年12月号への投稿原稿から抜粋
| ●掲載されたトランジスタ技術 2015年12月号 （クリックで拡大↓）  その目次から （クリックで拡大↓）  |
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●関連図 ・入出力の状態を調べるための回路  ・試験回路  ・三角波発生回路原理図  ・三角波発生回路 回路図  |
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●調査方法の概要 （記事の原稿から要点をピックアップ） ※詳しくはトランジスタ技術2015年12月号の記事をお読みください。 バックナンバーで入手可能です。 理想アンプの出力と反転入力をつないでバッファ・アンプとして使ったとき、 0Vを入力すれば出力も0Vになるはずです。 これをミリボルト単位で見たとき、単電源アンプと分類されていても微妙に 出力が0Vにならないアンプが存在するのです。 入力の性能だけでなく、出力段の飽和電圧が0Vまで下がりきらないのが 原因です。 もうひとつ。 0Vから電源電圧まで振る大信号入力を加えた時、どのくらいで出力が飽和 するのかも観察してみました。 【図2】が0V付近の挙動を調べるために作った回路です。 微弱信号をオシロスコープで安定に見るため、 (1)入力信号を1/10してアンプに加える。 (2)アンプの出力を10倍増幅して観察する。 というふうにしました。 オシロスコープの電圧レンジを100mV/divにして観察すると、画面に現れる 波形は10mV/divで見たアンプの入出力信号になります。 【図3】は大信号入力での挙動を観察するための回路です。 アンプの非反転入力(入力信号)と反転入力(出力信号)の差を計装アンプ (差動アンプ)で10倍に増幅し、変化をオシロスコープで観察します。 【図4】が組み立てた回路です。U3、U4ともFET入力のアンプなので、調査 対象アンプの負荷はほぼゼロです。 調査するOP-AMPの電源は、3端子レギュレータで5Vを供給しています。 ▼ゼロボルト付近の挙動 低周波発振器から三角波を出し、マイナスのピークを-50mVにします。 この電圧が1/10され、アンプには-5mVが入ります。 プラスのピークは0.6Vで(アンプの入力では60mV)です。 周波数約128Hz、電圧軸はオシロスコープ画面の1divが10mVとなります。 【波形1】がその結果です。 ▼大信号入力での挙動 低周波発振器から三角波ではなく、この波形観察のための三角波発生回 路を作ることにしました。 【図5】がそのブロック図です。 観察対象となるアンプの電源電圧とGND電圧をコンパレータで比較して、 設定範囲のピークを持つ三角波を得ます。 【図7】がその回路です。 CMOSアナログ・マルチプレクサ4052のために±8Vの電源で動作させてい ます。 調査するアンプの入力と出力はオシロの電圧軸そのままで、10倍に差動増 幅した入力と出力の差は1divを10mVとして読みます。 オシロ波形は、三角波が0Vから上昇し5Vに到達してから少し低下するところ までを表示しています。 周期は約1.4秒です。【波形2】が観察結果です。 ■観察結果 (pdfで) |
■関連ブログ記事
| 2018年07月12日 | TLC2272 入出力の挙動 |
※以下は旧ブログのまとめです。 コメントできません。 |
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| 2015年11月10日 | 単電源オペアンプの入出力特性 |
| 2015年07月31日 | レールtoレールOP-AMPの特性を見る |
| 2015年06月25日 | 導通チェッカーの検出抵抗値、1Ωを目指す |
| 2013年12月05日 | ★電流検出アンプに関するメモ |
| 2013年07月20日 | 単電源OP-AMPの0V入力付近の挙動を調べる |
※関連記事 |
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| ・ラジオペンチ：単電源オペアンプの0V付近の挙動をシミュレーション | |
| ・ねがてぃぶろぐ：単電源OPアンプのGND付近での非線形性とバイアス | |
