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【図あり】回路の働きとグラフについて

xpopoの回答

  • xpopo
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回答No.2

回答NO.1です。回答へのお礼、ありがとうございます。回答のお礼にあります質問について以下に回答いたします。 >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? 回答>>この回路はシュミットトリガ回路ではありません。シュミットトリガ回路は入力にヒステリシス特性を持たせている回路を言います。この回路ではそのようなヒステリシス特性はありませんのでシュミットトリガ回路とは呼ばないんです。 >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? 回答>>Vrefを論じる場合は普通帰還がかかっている入力の反対側の入力この場合では+入力に帰還がかかってますのでその反対側の入力、-入力に加えられる電圧を言います。この場合は-入力はGNDに接続されてますのでVrefは0Vになってます。そうです。Vrefはありません。  説明で出てきた75mVは出力が15Vに張り付くか張り付かないかのギリギリの入力電圧です。この例ではアンプのゲインが200倍なので入力電圧V(IN)が75mVより大きければ出力V(OUT)は15Vに張り付いたままです。例えばV(IN)が75mVより少し大きい76mVだったら、V(OUT)は計算上、76mV×200=15.2Vになります。でも電源電圧が15Vしかないのでアンプの出力は15Vで頭打ちになるのです。だからV(IN)が75mV以上あるうちはV(OUT)は電源電圧の制約によって飽和電圧として15Vのままになってるんです。ですから、この75mVはいわゆるVref(基準電圧)とは異なるものです。  この回路では出力が反転するギリギリの境界条件としてのクリティカル入力電圧が75mVだということです。 >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? 回答>>Vrefでは無くて「クリティカル入力電圧」の出し方は電源電圧の1/Aということになります。ただし、実際のアンプでは出力電圧が電源電圧まで出せなくて電源電圧より、例えば1.5V低い電圧までしか出せないことがあります。その場合は計算で使う電源電圧からその1.5Vを引いた値を使います。 補足説明>>抵抗R1とR2の役割について説明しておきます。  こちら(http://yahoo.jp/box/GdvlYx)に説明のための回路図とシミュレーション結果を載せましたのでそれを参照して説明します。  抵抗R1が無い場合、ここでは値を1mΩと0に近い値にしてシミュレーションを行ってます。R1が0に近い値でショートされた状態に近くなってます。そうすると入力電圧V(IN)はシミュレーション結果から最大で+30V、最低で-30Vまで振れてるのがわかります。一方、電源電圧は±15VですからV(IN)が電源電圧の範囲±15を大きく超えて±30Vにもなってしまってることがわかります。ここで示してるシミュレーションではアンプに理想的な動作をするモデルを使ってますが、実際に使用できる実際のアンプでは入力に加えられる電圧の範囲は通常電源電圧の範囲以内に制限されます。入力電圧が電源電圧の範囲を超えるとアンプが壊れたり異常な動作に陥ってしまう危険が出てきてしまいます。  そういう異常な状態からアンプを守るために抵抗R1が使われます。R1の値をR2に等しいかR2より大きい値にします。つまり出力をR1とR2で分圧してやるのです。R1とR2があ等しい値の場合、出力は半分に分圧されて入力に加えられることになりますので、V(IN)は±15V以内に収まります。  以上が抵抗R1の役割になります。

noname#203802
質問者

お礼

詳しく教えてくださってありがとうございます。 R1の働きは、アンプ保護の為なのだと分かりました。 最後に疑問に思ったことを書かせていただきます。、 C1と(R1とR2)を時定数で考えると、グラフをより理解しやすいのではないかと思いました。 しかし、C1*(R1+R2)で計算しても、何の値が出ているのか(どこに当てはめたら、すんなり理解できるのか)、よく分かりません。 この問題で時定数は関係ないのでしょうか? 何度も質問してしまい、申し訳ないのですが、もしよければ、教えてください。 よろしくお願いします。

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