ネコロジー・オシロ化作戦の続き

昨日あれこれ考えていた、ネコロジーをオシロ化する
上での入力回路周りについてです。ちょっと進みました。

ＡＤコンバーターを壊さないために、ＡＤコンに掛かる
電圧を－０．５Ｖ～４Ｖの間に絶対収めるというお話。

オペアンプの電源電圧を±３Ｖ（もしくは３．３Ｖ程度）
にすれば、＋側は３Ｖまでしか掛からないことは
昨日のとおり。

もう一方の、負電圧時に０Ｖまでで食い止めるという
のが残った課題でした。

例によって私のオペアンプのバイブルを引っ張り出して
読み直してみます。理想ダイオード回路のところです。

理想ダイオード回路は、普通のシリコンダイオード
等と違って順方向電圧降下が無い（Ｖｆ＝０）という
綺麗な動作をする回路です。

回路で言うとこんな感じ。


例の本にはＲ１から右側の部分しか載ってないのですが、
これだけだと反転出力（Ｒ１に０～３Ｖを入力すると
０～－３Ｖが出力）になってしまうので、その前段に
反転増幅回路を設けました。これによって、
反転＋反転＝非反転というわけです。これなら
増幅率（入力レンジの設定）の設計自由度も高いし。

この図中のダイオードを両方ともショットキバリアに
すれば、考えられる範囲で最速の動作をしてくれる
はずなんですけどね。


それにしても高ーーーーい高速オペアンプを２個も
使うのはいかがなものかと思って、いろいろ検索
してみました。

なひたふさんのこのページに、ボルテージフォロアを
使った理想ダイオード回路がありました。↓
http://www.nahitech.com/nahitafu/mame/mame3/ideald.html


こんな回路。

この回路、よく出来てるなぁ…。Ｄ２の使い方が
かなり絶妙。非反転の１倍出力です。

さらにこの回路をボルテージフォロアではなく、
非反転増幅を応用すれば適当な増幅率が設定出来る
んですが、非反転なので増幅率は１倍以上にしか
設定できません。
（AD9631は元々１倍以上にしか設定できませんが）


オペアンプのオフセット電圧（誤差）とか、
入力電圧のレンジ設定の設計自由度とか、そういうこと
を考えるとオペアンプ２個で反転＋反転にしたほうが
有利なんだよなぁ…。

まぁ、いずれにしてもまずは簡単に、安く、そこそこ
安定して動作してくれればいいってことで、後者を
使うのがベストチョイスかな。ＡＣ１００Ｖ測りたい
とか考えてないので。


これらの回路、本当はショットバリアダイオードでも
スイッチングの時間はゼロじゃないので、極々わずかな
時間だけ負電圧が出力される瞬間があるはずだし、
オペアンプのオーバーシュート等も考慮すると、
本当にＡＤコンバーターに負電圧が掛からないのか
という点で懸念はあるのですが、そもそも
私の頭ではこれ以上は無理です。

これで壊れちゃったらそれはそれということで…。

ま、ちょっとだけ前進。