オペアンプをコンパレータとして使いたいです
- AC100Vの通電状態を検出する回路を考えています
- コンパレータとヒステリシスを使用して信号を判断しようと考えています
- オペアンプを使用して電源の検出回路を作成できるかアイデアを求めています
- 締切済み
オペアンプをコンパレータとして使いたいです。
AC100Vが通電されたか停電されたかを検出する回路を考えています。 コンパレータを使用してヒステリシスを持たした信号をマイコンに入力することで判断しようと考えていたのですが、 回路の他の部分でオペアンプが余っているので、 オペアンプを使用して電源の検出回路を作れないかと考えています。 何か良いアイデアはあるのでしょうか。 よろしくお願いします。
- 電気設計
- 回答数3
- ありがとう数2
- みんなの回答 （3）
- 専門家の回答
みんなの回答
毎度ＪＯです。 現実的にAC100Vの停電を監視するとは、マイコンのEEPROM書き込む場合、書き込み途中で電源断は困るので、電源を監視する事があります、 電圧低下が検出出来れば、書き込み開始しない事とすれば、書き込みデータの損傷を防ぐ事が出来ます、 マイコン電源の上流に１次電源（１２Ｖなど）が有り、そこからロジック電源（3.3V 5V等）を生成しているなら、12Vを監視することで、AC100Vの断が検出出来ます。 しかしAC100Vから、SW電源などでロジック電源を得ている場合、上記の手段は取れません。 停電まで行かないまでも、電源電圧低下で誤動作は避けなければなりません。 そこで確実にAC100Vの停電を監視するなら、AC入力タイプのフォトカプラに抵抗器２本で、停電監視回路を設けてはいかがでしょうか？ フォトカプラの出力が、10ms間隔程度で２度続けて検出出来なければ停電を検出出来ます、 ロジック回路上流の電圧監視より高速に検出できます。 毎度ＪＯです。 >>今はAC100Vを整流した後の信号を引き出し この場合、絶縁の問題は解決されていますか？ 問題なければヒステリシスは持たせられます ＋５Ｖ－－－Ｒ１－－＋－－Ｒ２－－－ＧＮＤ │ ＋－－－－－Ｒ３－－－－－＋ │ │ ＋－－ＯＰ＋入力 │ ＯＰ出力－－＋－－－出力 分圧された検出すべき電圧 ＯＰ－入力 Ｒ１・Ｒ２＝１０ＫΩ Ｒ３＝１００ＫΩ レールＴＯレール出力のＯＰアンプなら、計算によりヒステリシスが計算できます フォトカプラと抵抗2本の回路 ＋－１００ｋΩ－－入力 Ｃ－－－ＶＣＣ ＡＣ１００Ｖ フォトカプラ ＋ー－－－－－－－入力 Ｅ－＋－－マイコン │ １０ｋΩなどでＧＮＤ マイコンへの出力は１００Ｖ通電中でも常時ロジックレベルＨではありません、 １０ｍｓ程度の間隔で何度かチェックし連続４回ロジックレベルＬとかで停電と認識します。
ヒステリシス付きコンパレータの回路そのものは， 前の回答者のお示しになったとおりと思います。↓ http://www.nahitech.com/nahitafu/mame/mame3/histcomp.html ただし，実用回路とするには少々考慮する必要があります。 どの程度の性能と信頼性を求まられるか次第ですが，以下のような事柄を 考慮した方がよりよい製品になると思います。 ・オペアンプにはVssより低い入力電圧を加えることができないので， 単電源動作ならば，交流入力を適当に分圧しただけで入力端子に接続できない。 ・であれば，交流を整流して脈流にすれば許容入力電圧範囲はクリアできる が，電源周波数の２倍周期でコンパレータ出力がＨ－Ｌを繰り返すことに なる。これをマイコンのソフト側で処理するか，コンパレータのハード側 で処理するか。 ・ハードで処理するなら，コンパレータの入力側で波形操作（平滑化）するか 出力側で処理するか？ 出力側で処理したのではコンパレータの意味が希薄 になるので入力側が一般的な判断か？ ・整流回路に平滑コンデンサを接続しただけの回路では，充電時定数が短く 放電時定数が長くなるが，停電検出／復帰検出のタイミングに問題が生じな いか？ ・電源をランダムにオン－オフ繰り返したときに異常なモードに陥ることは ないか？(いわゆる意地悪試験の一種） ・電源電圧がゆっくりゼロに向かって低下していったり，ゼロから定格に向か って上昇したりするときに異常は生じないか？（ブラウンアウト試験） ＞オペアンプの方が応答が遅いか ｎｓオーダーの応答が必要な高速伝送線路のレシーバーではなく，電源周期レ ベル（ｍｓオーダー）の検出であれば，オペアンプの応答で十分と思います。 若干の参考情報 応答速度を上げたいならば，位相補償コンデンサ外付けタイプのオペアンプを 使って，接続する補償容量を最小限にすることがいいのですが，お問い合わせ の場合は位相補償内蔵かと思いますので無理かもしれません。 次に，オペアンプを深く飽和させないことも高速動作にとって重要です。入力 電圧を制限したり，帰還回路に工夫を施したりします。 コンパレータには，上記のような課題はありませんが，出力回路がオープンコ レクタなので，負荷抵抗が高い場合は必ずしも応答が速い訳ではありません。
お礼
ohkawa様 色々と注意点をご教授下さりありがとうございます。 追加で質問させてください。 オペアンプをコンパレータとして使用する場合、 コンパレータとしてリリースされているデバイスに比べて、 反応速度が落ちると聞いたことがあるのですが、 その辺でどのようなことを注意すればよいのでしょうか。 よろしくお願いします。
関連するQ&A
- オペアンプとコンパレータの帰還について
例えば、オペアンプの回路、反転増幅回路は負帰還になっています。 これに対し、コンパレータは、ヒステリシス動作させるために正帰還にします。 ここで質問です。 負帰還と正帰還がよくわかりません。 何がどうだから負帰還や正帰還になるのでしょうか？ 教えてください。 宜しくお願いします。
- 締切済み
- 電気・電子工学
- コンパレータ回路およびヒステリシスコンパレータ
コンパレータ回路(OPアンプを使用した)とは簡単な言葉で説明するとどのような回路なのでしょうか？ あと、ヒステリシスコンパレータとコンパレータ回路の違い、ヒステリシスコンパレータの必要性および動作の特徴を詳しく教えてください。
- ベストアンサー
- 物理学
- コンパレータについて
ど素人なのですが、電子回路に挑戦しようとおもい、素人なりに色々実験しています。センサーからの信号を、ＰＩＣマイコンに取り込もうと思いコンパレータ回路の実験を行っています。マイコンに接続する前にコンパレータ回路が動作しているのか確かめようとしていますがＶＯＵＴから出力される電圧は、テスターで測れるものなのでしょうか？参考書の回路をブレッドボードを使用して実験していますが、Ｖｒｅｆ以上の電圧をかけてもＶｏｕｔの電圧が変化しません。根本的に間違っているような気がします。ここで回路図を表現するのは難しいですが、言葉で書いて見ます。 ＩＣ：ナショナルセミコンダクターＬＭ３９３ 電源一つ：５Ｖ 電源(+)→IC V+ 電源(-)→IC GND 電源(+)→抵抗(10K)→Vin →抵抗(3K)→電源(-) ↑ 電源(+)→抵抗(12K)→抵抗(10K)→Vref ↓ ←抵抗(1M)←← ↓ Vout→→ここの電圧をテスターで測定しています。 ↑ ←抵抗(3K)←電源(+) 参考書によるとVrefが1Vになるので1Vを境にVoutの電圧がへんかするように書いてありますが、Vinに電源をON,OFFしてもVoutの電圧はかわりません。 ど素人なので、説明もわかりにくいと思いますが、よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- その他（学問・教育）
- ヒステリシスコンパレータ回路のしきい値について
こないだの授業でアナログでヒステリシスコンパレータ回路を 組みました。レポートの課題でヒステリシスコンパレータ回路で入力電圧を低→高したときと高→低したときでは同じ電圧でもしきい値（スレッショルド・レベル）が異なりますよね。そのときしきい値を同じするにはどうすればいいでしょうか。使ったオペアンプはLS06です。ネットなどで探しても載っていませんでした。オペアンプ側のマイナス側に接続するR1とR2の抵抗値が変わるとしきい値電圧がかわることはわかりましたが、かなり困っています。返信お願いします。
- ベストアンサー
- その他（学問・教育）
- コンパレータの使い方について
こんにちは。 電子回路について初心者の者です。 今回コンパレータを使い、測定電圧値が基準電圧値以上になったときに信号を出したいと思い、図のような回路を作りました。 使用したコンパレータは、ルネサス社製のμPC311(http://documentation.renesas.com/doc/DocumentServer/G15945EJ4V0DS00.pdf) 電源電圧は±12V、非反転入力端子には6V、反転入力端子には5Vをかけてみて、出力が出てるかなとOUTPUTの電圧を測ってみたのですが、出力が全然出ていませんでした。 使っているコンパレータが壊れているのかと思い、新品に交換してみても駄目でした。 コンパレータの使い方が間違っているのか、回路が間違っているのか自分では調べてみても分からなかったので、分かる方がいらっしゃいましたらよろしくお願いします。
- 締切済み
- 科学
- オペアンプの飽和について困っています
オペアンプの飽和について質問させて下さい。 直流のみの信号で差動増幅約1000倍で回路を組んでいます。 電源電圧は単電源で+12Vです。石はHA17358(ルネサス)です。 是非教えて頂きたいのは、飽和したままオペアンプを使っていてはいけないのでしょうか？ 入力が低くなったときにうしろのコンパレータで比較するので、高い入力のときは 正直飽和のぎりぎりです。 色々調べるとリミッタ回路というのがあるのですが、あまりスペースがありません。 もしリミッタが必ず必要ならば簡単なやり方があれば教えてください。 よろしくお願い致します。
- ベストアンサー
- 科学
- 異なる電圧のオペアンプを使ったインターフェースの製作
現在ＬＭ３９３を使って０～１２ボルトで発振しているアナログ信号をマイコンに取り込むために０～５ボルトのデジタル信号に変える回路を製作したいと思っているのですがなかなかうまくいかず困っています。実際の入力波形は車のイグニッションコイルのマイナス側の０～１２ボルトの波形を０～５ボルトのデジタル波形に変更したいと思っています。色々調べた結果ＬＭ３９３が使えそうな気がしているのですがいざ実際の回路となると色々本を読んでもすぐには理解が出来ず困っています。どなたかオペアンプを使ったコンパレータ回路に詳しい方ご教授ください。
- ベストアンサー
- 物理学
- オペアンプについて
閲覧ありがとうございます。 ArduinoからD/Aコンバータを使って出力した電圧2.4Vを3.4Vにするためにオペアンプを使って下記のサイトにある非反転増幅回路で電圧を増幅させたいのですが上手くいきません。 回路は添付した画像の通りになっています。 オペアンプの正電源は外部のACアダプタから取っています。 この回路でVoutをテスターを使って測定すると2.6Vでした。2.4Vから約1.1倍しか増幅していません。 原因が全くわかりません。どなたか教えていただけませんか？ よろしくお願いいたします。 マイコン：Arduino Micro D/Aコンバータ：ＭＣＰ４７２６搭載１２ビットＤ／Ａ変換モジュール オペアンプ：単電源高速オペアンプ AD817ANZ 参考にしたサイト http://www.picfun.com/partops.html
- ベストアンサー
- 電気設計
- オペアンプに電源２つ？
回路初心者です。 オペアンプの電源として+5Vと-5V２つ使う必要な場合って10Vを２つに分けるという方法を使わず、別々の電源を使用する場合 ACアダプターが２つ必要になるということなのでしょうか？ 或いはACアダプターは一つで電源を２つにする方法ってあるのでしょうか？
- ベストアンサー
- 科学
- オペアンプについて質問があります。
オペアンプについていくつか質問があるので、わかる方がいたら教えて欲しいです。 (1)ヒステリシスコンパレータ 動作原理についてなんですが、この回路は通常の比較器に正帰還をかけることで実現できるというのは理解できたのですが、何故それを行うだけで出力にヒステリシスという特性を持つのかがわかりません。 (2)差動増幅器 こちらはこの増幅器がどのような用途で応用されているのかというものです。インスツルメンテーションアンプというものがあるのですが、これは差動増幅器の応用とみなしても良いものなんでしょうか？
- ベストアンサー
- 科学
お礼
ＪＯ様 ご提案ありがとうございます。 まさしくご指摘の通り、AC100Vが遮断されたのを検出して、コンデンサでバックアップされている期間にEEPROMに必要なデータを記録しようとしています。 そして電源はチョッパ式スイッチング電源を使おうと思っています。 今はAC100Vを整流した後の信号を引き出し、 抵抗分圧した電圧とツェナーダイオードの電圧をコンパレータで比較して停電、通電を検出しようとしています。 検出電圧付近でのバタつきをなくすためヒステリシスを持たせようと思っています。 ただ、回路のほかの部分でオペアンプが2素子余っているので、コンパレータではなくオペアンプを使用して同様の検出回路ができないものかと思っていたしだいです。 ちなみにご提案のフォトカプラと抵抗2本と言う回路は具体的にどのような回路なのでしょうか。 重ねて質問して大変申し訳ありませんが、よろしくお願いします。