【図あり】回路の働きとグラフについて

質問

コンデンサーでの直流カットの回路図を見ると

コンデンサC1に電流がまず溜まる。
このとき、R1とR2の電圧が下がるそうですが、どうしてでしょうか？
次に「出力の飽和を維持できない入力まで下がると、出力電圧が少し下がります」という説明があります。
「出力の飽和を維持できない入力」とはコンデンサのことですよね？　コンデンサの電圧が少し下がるという事でしょうか？

いまいち、この回路図の働きがよく分かりません。
R1とR2が分圧しているのかな、と思うんですが……。

よろしくお願いします。

この投稿のマルチメディアは削除されているためご覧いただけません。

回答No.1

xpopo

今晩は。こちら（http://yahoo.jp/box/c_1mUS）にアップした回路とシミュレーション結果を参照して以下に回答します。

＞コンデンサーでの直流カットの回路図を見ると
＞
＞コンデンサC1に電流がまず溜まる。
＞このとき、R1とR2の電圧が下がるそうですが、どうしてでしょうか？

回答＞＞まず、時間軸で2.7msecあたりで出力OUTが－１５Vから＋１５Vに一気に上昇してます。この出力の急激な上昇によりコンデンサC1には大きな充電電流が流れます。その充電電流は抵抗R1、R2を流れてGNDへ流れます。（注：アップした回路図ではmedsaさんの回路のR1とR2が逆になってます。）
　シミュレーション波形で入力端子INの電圧V(IN)を見てください。V(IN)にはコンデンサC1への充電電流が流れますのでV(IN)の大きさは充電電流に比例しますのでV(IN)の波形から出力OUTの急激な上昇に伴いV(IN)も大きく上昇してるのがわかります。入力電圧V(IN)が上昇したため出力OUTも最大の値（ほぼ電源電圧VCCに等しい電圧）に張り付きます。この電圧を出力の飽和と言ってるわけです。
　そして充電電流は次の瞬間から減少し始めます。そのため入力電圧V(IN)も減少し始めます。そして時間の経過とともにV(IN)は下がってゆきある電圧まで下がると出力は急に下がり始めます。その電圧はアンプのゲインをAとすれば出力電圧V(OUT)の1/Aに相当します。シミュレーションの回路のアンプのゲインは200倍に設定してありますので、出力が下がり始める入力電圧V(INｘ)は　
　　V(INx)=１５V/２００＝75ｍV
になります。ということでV(IN)が７５ｍV以下になってくると出力は下がり始めます。出力が下がり始めると今度はコンデンサC1を放電させる方向に電流が流れ始めますので入力電圧は反対の方向に大きく振れます。そのため、出力も勢いよくマイナスの最低電位（-15V））まで一気に下がります。そのあとは放電電流が減少し始めるので入力電圧はゆっくりと上昇し始めます。そしてある値まで上昇すると出力電圧は急激に上昇し始めます。その時の入力電圧V(INy)は同じ理屈で

　　V(INy)=-15V／A=-15／２００＝-75mV
になります。入力電圧が-75mVを超えると出力V(OUT)は上昇を開始します。V(OUT)が上昇し始めるとコンデンサC1には再び充電電流が流れ始め、入力電圧V(IN)も急激に上昇し始めて出力V(OUT)は一気に最大電圧まで上昇します。これから後の動きは最初に戻って同じ動作を繰り返します。

＞次に「出力の飽和を維持できない入力まで下がると、出力電圧が少し下がります」という説明があります。
＞「出力の飽和を維持できない入力」とはコンデンサのことですよね？　コンデンサの電圧が少し下がるという事でしょうか？

回答＞＞上で説明したように「出力の飽和を維持できない入力」とはコンデンサの充電電流が減少してきて徐々に入力電圧が下がってきてある値（アップした回路の場合では75mV）になることを意味します。

お礼

画像までつけて頂き、シミュレーションまでして頂き、ありがとうございました。
色々と気づくことも多く、勉強になりました。
基本的なことかもしれませんが、シミュレーション画像を見て、分かったことを一つ。
この回路はシュミットトリガ回路というものですよね？
シミュレーション画像のR2と（R1とC1)で分圧していて、Vrefを作り出している。そのVrefが75mVだった、と理解していいでしょうか？
Vrefの出し方が、出力電圧の1/Aだった、という理解でいいでしょうか？
色々と分かりやすく教えてくださっているのですが、上記の疑問が解けずにおります。
もしよければ、教えてください。
よろしくお願いします。