デジスコ撮影実習日誌

デジスコとデジカメで野鳥や草花を撮影するのが楽しくて実習に励んでいます。 最近では電子工作にはまっています。

積分回路ってどうなってるの?  - OPアンプのお勉強 積分回路 -

2023年08月07日 16時52分30秒 | 工作実習

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

 

コメント
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