電圧ホロア

質問

電圧ホロアについての質問です。
装置１(電流最大容量1mA)から電圧3Vを出力して、装置２(内部にCom⇔入力端子間に50Ωの抵抗あり)を制御しようとしていますが、装置１の電流制限の問題のため、装置２に3Vかけられません。そこで、電圧(3V)一定のまま、電流増幅をするために、オペアンプ（NationalSemiconductor製LM675）を使用しようと思っています。
　電圧ホロアを構成するため、オペアンプの電圧入力（V-）とオペアンプ出力を直結させています。オペアンプには、±12Vを供給しています。実際に装置１の出力端に電圧ホロアを接続し、オペアンプ出力⇔COM間電圧を図ると確かに3V出力されていますが、装置２を接続した状態で、オペアンプ出力⇔COM間電圧を測ると4Vくらいになってしまいます。（これが原因かどうか分かりませんが、、装置２を2回も壊してしまいました）
　状況を整理するため、電圧ホロアの出力とCOM間にに50Ωの抵抗を接続し、この抵抗にかかっている電圧を測定したところ、やはり約4Vとなっています。電圧ホロアは、入出力の電圧が一定に保てるものだと思っていたのですが・・・。何か勘違いをしているのでしょうか？
何卒、ご教授願います。

回答No.3

electron11 · ベストアンサー

＃１さんが言われるように　
LM675は10倍以上　となっておりますので1倍ではいけません
9倍なら何とかなるかも知れませんが1倍では不安定になります
３V入力なのに４V出ているのは異常です

オペアンプによってはこういう条件がありますので良く読みましょう
このICをあえて使う場合は入力で1/10に分圧して10倍の利得にします

電源がそれぞれ独立しいるような気がします　投入過度時に問題ないのでしょうか？
オペアンプの電源電圧が±１２Vで装置2の許容電圧範囲が3～5Vとなってますが
電源投入過度時に5Vを超えた可能性がありますしマイナスになる事もあり得ます
装置2の入力仕様を良く調べましょう
色々な条件をクリヤする回路を考えなければいけません　
場合によっては保護回路を付加しなければならない事もあります。

お礼

詳細に説明いただきまして、ありがとうございました。
ご指摘いただいたように、装置１、装置２、オペアンプ用電源はすべて独立しています。
まずは、電源ON/OFF時の過渡特性を調べて見ようと思います。また、装置２の入力仕様もよ
く調べようと思います。3~5VのTTL信号を入力すればよいとの記述でしたが、TTL信号なのに、
どうして装置２の内部抵抗が小さいのだろうと（＝電流を流さないといけないのだろう）と
思っていたところです。電気回路は全くの素人ですので、頂いたヒントを元に、よく勉強
してみます。ありがとうございました。

回答No.4

sat000

LM675はパワーオペアンプのようですね、私は使ったことがありませんが。
こんなごつい奴じゃないといけないんですか？
装置2側に何A流したいのでしょうか。
でも、3 Vで50Ωだから60 mAということで良いのですかね。
100 mA未満ということであれば、ユニティゲインでも使える同じNSのLM6171とか使いやすいですよ、私は結構愛用してます。
0.2 W程度だからOPアンプの放熱もそんなに気を遣わなくても大丈夫でしょう。
もし100 mA以上流したいなら、トランジスタでエミッタフォロワ作る方が簡単かも。
プラマイ必要ならプッシュプルにしておけば良いですし。

お礼

ご回答ありがとうございます。将来的には、装置1の出力に2台の装置2を
接続しようと思っていまして、150mA以上流せるオペアンプを選定してしまいました。
エミッタフォロアとの助言、ありがとうございます。勉強して、挑戦してみようと
思います。

回答No.2

misawajp

装置２ではなく、50Ωの抵抗を繋いで　希望通りの動作することの確認から行うことです

いきなり正規の負荷を繋ぐとは　度胸がいいですね
でも２度も壊すようでは、基本的なことを無視しすぎです

回路は設計通りに動作するもの、設計に間違いないとの思い込みがありませんか（アナログ回路の経験の無い者が陥りやすい弱点です)

お礼

早々のご回答ありがとうございました。一応、オペアンプ出力に装置２をつなぐ前に、オペアンプ出力を確認していました。抵抗なしの開放系で3V出力、50Ω抵抗を接続した状態で4V（３Vでないので少しおかしいなと思っていましたが..）でしたが、装置2の許容電圧範囲が3～5Vでしたので、問題ないと思い込んで、装置2を接続してしまいました。サンプリングレート100ms程度で入力信号ON/OFF時の出力応答をモニタしたところ、オーバーシュートもアンダーシュート、発振も確認できなかったので、安易に接続してしまいました。今思えば、オシロ等で出力応答を確認すればよかったと思っています。

回答No.1

ytrewq

オペアンプのなかには位相特性によってユニティゲイン（利得＝１）で安定しないものがあります。
LM675は10倍以上の利得で使うように設計されているようです。
データシートにユニティゲインで使うときの位相補償のしかたが書いてあるので、参考にしてみてください。

お礼

早々のご回答ありがとうございました。アナログ回路は初心者でして、教科書のみを参考にして回路を組んでしまいました。助言いただいたデータシートを熟読して、もう一度回路を作成しようと思います。ありがとうございました。