アナログ回路(13)-オペアンプ(定電流回路)

前回は、微分回路と積分回路を構築しました。前回の内容に関しては下記のリンクを参照してください。

アナログ回路(12)-オペアンプ(微分回路、積分回路)

今回までに、抵抗を使用したLEDの点灯回路やトランジスタを使用したLEDの点灯回路を作成しました。前回までの内容に関しては下記のリンクを参照してください。

アナログ回路(2)-LED

アナログ回路(8)-トランジスタ

これらの回路は、LEDが発熱すると、LEDのVFが下がり、流れる電流が変わってしまいます。そこで、今回は、定電流回路を構築したいと思います。

使用する環境は下記のとおりです。

  • Windows10
  • LTspice XVII

それでは、LTspiceを使用して、回路図を作成して、回路を作成したらシミュレーションを行いたいと思います。

アナログ回路(12)-オペアンプ(微分回路、積分回路)

前回は、加算回路、減算回路(差動増幅回路)を構築しました。前回の内容に関しては下記のリンクを参照してください。

アナログ回路(11)-オペアンプ(加算回路、減算回路-差動増幅回路)

今回は、微分回路、積分回路を構築したいと思います。

使用する環境は下記のとおりです。

  • Windows10
  • LTspice XVII

それでは、LTspiceを使用して、回路図を作成して、回路を作成したらシミュレーションを行いたいと思います。

まずは、オペアンプを使用せずに微分回路と積分回路を作成してみます。まずは、微分回路です。

次に積分回路です。

このようにオペアンプを使用しなくても、微分回路と積分回路は構築できます。では、なぜオペアンプを使用するのでしょうか?

これは、電圧フォロア回路の時と同じです。オペアンプを使用しない微分回路の場合、R3の値を変更すると波形が変わります。カーブが緩やかになっています。

オペアンプを使用しない積分回路の場合、R4の値を変更すると波形が変わります。出力電圧が高くなっています。

そこで、オペアンプを使用して回路を分離してしまいます。微分回路の場合は、下記のようになります。

アナログ回路(9)-オペアンプ(反転増幅回路・非反転増幅回路)

LEDの消費電流が大きい場合、必ずしも電力元の流せる電流が足りているとは限りません。例えば、マイコンにIOピンをHiにして消費電流が大きいLEDを点灯させようとしても、電流が足りないと思います。そのために、前回は、トランジスタを使用して、小さい電流から、大きい電流を流せるような回路を作成しました。

前回の内容は下記のリンクを参照してください。

アナログ回路(8)-トランジスタ

今回は、オペアンプを使用して電圧を増幅する回路を構築したいと思います。

使用する環境は下記のとおりです。

  • Windows10
  • LTspice XVII

それでは、LTspiceを使用して、回路図を作成して、回路を作成したらシミュレーションを行いたいと思います。

下記のような回路を構築しました。

-側の端子を反転入力端子、+側の端子を非反転入力端子と呼びます。非反転入力端子側にはGND、反転入力端子側には 1Vの電源を接続しています、この時、オペアンプの出力電圧はだいたい -5Vになります。これは、反転入力端子と非反転入力端子の電位差を増幅しているからです。

次に、出力を反転入力端子に帰還する反転増幅回路を下記のように作成してみました。