チャタリングを確認した － ＯＰアンプのお勉強 －

２０２３／０６／３０（金曜日）　曇り

　オペアンプの“お勉強”の題材としてコンパレーターを選んでみたが
「実習大好き、勉強苦手」の実習生には荷が重かった。
　そこで、しきい値の設定など余計な回路を除いて＋－の入力端子と
Ｖｏｕｔの出力端子を設けただけの実験回路を組んで動作確認をしてみた。
　作業机の周りはノイズだらけだからそのノイズでチャタリングが発生
するだろうと思っていたが、チャタリングはほとんど発生しなかった。

「ふーん、こんなものかなぁ・・・」

と思いながらも、何か腑に落ちない。
そこで、今日また同じような実験を繰り返してみた。

すると・・・・・

　

　＋（非反転入力）電圧を一定値にしておき、－（反転入力）電圧をゆっくり変化させて
＋（非反転入力）電圧に近づけていくと必ずチャッタリングが発生することを確認した。

 

 

　チャタリングは入力端子のノイズに合わせて発生しているみたいだ。

　ー（反転入力）の電圧が降下していく時にも発生する。

 

　なるほど・・・
　正確な動作をさせるにはノイズ電圧より高い「しきい値」を設定してＶｏｕｔ（出力）が
反転すると同時に＋極性、－極性に合わせてしきい値を変化させる必要があるんだ。
　やっぱり「しきい値」の設定回路を勉強しなくてはダメだ。

　あぁー、頭が痛くなってきた、　今日はもう寝よう、お・や・す・み・な・さ・い・・・・

 

入力のノイズが凄い！ － ＯＰアンプのお勉強 －

２０２３／０６／２９（木曜日）　晴れ

　ＯＰアンプの入力と出力だけの回路を組んで、その動作を確認してみました。

　参考書のとおり、－（反転）入力と＋（非反転）入力の大小で、出力は
＋極性になったり、－極性になったりしました。
　

　この実験回路にはフィードバック回路や、閾（しきい）値の設定回路は無いので
－（反転）入力と＋（非反転）入力の電圧にわずかでも差があれば出力（Ｖout）は
電圧の高い方の入力に従って目いっぱい増幅して出力されます。

　オイらの作業デスク周りはノイズで充満されています。
　そのノイズが入力に加わって出力（Vout)はチャタリングを起こしているかもしれませんが
デジタルテスターではそれは確認できません。

　そこで入力、出力をオシロスコープで確認してみました。

　赤色ラスターが入力波形です。　感度は２０ｍＶ／ｄｉｖです。　ノイズでがしゃがしゃです。
　黄色ラスターは出力波形です。　感度は２Ｖ／ｄｉｖです。　

 

－、＋の入力電圧を変化させてみます。

　－（反転入力）、＋（非反転入力）との差によってⅤｏｕｔにはパルス状の波形が
表示されます。
　波形にはチャッタリングらしいものは出てきません。
　このくらいのノイズは問題ないのかな？　
　それともー、＋に同じノイズが入力されて打ち消されてるのかな？

 

電圧の変化を速めてみました。
すると、チャタリングみたいな波形が出てきました。
しかしこれは「チャタリング」では無いような？

 

　この実験では閾（しきい）値は設定されていませんが、ＶＲによる電圧の変化では
チャタリングは確認できませんでした。

　でもコンパレータには閾値の設定は必要でしょう。
　今度はその閾値のことについて勉強してみます。