2023・08・05(土曜日) 晴れ一時大雨
OPアンプをいじくりまわして2カ月ばかりになる。
参考書やWebサイトに掲載されている記事を参考にして回路を組んで
その動作を観察しては理解しようとがんばっている。
おかげさまで基本的な増幅回路は何とか理解できた。(と本人は申して
おりますが、その理解の程度は???です。(笑い))
今回は「積分回路」とか言うものに挑戦してみました。
「積分」とか「微分」とかいう言葉(文字)は学校の授業で「聴いた」ことはあります。
(全然わかっていないので「習った」とは言えないのです。(笑い))
参考書に記載されている回路図は簡単?だけど数式はチンプンカンプン・・・・
まっ、回路を組み立てて実験してみよう・・・・
回路図は反転回路の抵抗器がコンデンサになっているだけだ。
反転増幅回路では入力した信号(交流・直流)が極性が反転して
増幅されて出力されてくるけど、積分回路では入力は何なの?
出力はどんなものなの?
参考書を読んでもよくわかりません。
まぁ、先ず動かしてみよう、というわけでこんな回路を組み立てました。
その結果はオシロスコープで観察します。
入力抵抗(2MΩ)を経由して+9Vを接続する。①
すると出力(6番ピン)から真っすぐ斜めに下がっていく線③が観測され、
やがて③は下降を停止して水平に伸びていく。
③が水平になると同時にコンデンサの②の電圧が指数カーブ状に上昇していき、
やがて上昇は止んで水平に伸びていく。
このままの状態が続く。
放電SWを押してコンデンサに蓄えられた電荷を放電すると②、③はGNDに
復帰します。
入力(+9V)をOFFにすると初期の状態に戻る。
③の斜め下降線は鋸歯状波発振回路のそれのように見えました。
真っすぐに下降していて直線性はすごいと思いました。
(スイッチの操作を繰り返すと鋸歯状波が出てきました。)
②の指数関数的なカーブはどうして出てくるのか?
③の斜線が水平になると同時に出てくるので、OPアンプが飽和して
正常に動作しなくなり、イマジナリショートが消滅してコンデンサに
充電が行われるのではないかと考えていますが???です。
出力電圧をコンデンサを経由して入力にフィードバックする仕組みが
よく理解できません。
コンデンサは「未満充電状態」なら「導体」として働く?
コンデンサは「満充電」になったら「絶縁体」になる?
(未充電=低抵抗 充電量増加によって抵抗値増加 満充電=絶縁体)
アナログ・テスターでケミコンの良否を判定するときに、こんなことを
経験しています。
(最初、低抵抗値を表示するけど徐々に抵抗値が大きくなっていく。)
こうなるのなら反転増幅回路の「R1」、「R2」として機能して増幅機能を
持つのではないだろうか?
だけど、出力に現れる斜線の直線性がまっすぐなのが不思議だ。 どうしてだろう?
(イマジナリショートが関係しているのかな?)
続く