単純な回路で実験してみる － ＯＰアンプのお勉強 －

２０２３／０６／２８（水曜日）　晴れ

　ジャンクボックスに「Ｃ７４１Ｃ」というＯＰアンプがありました。
　ずーっと昔のこと、直流増幅をする必要があってこのＩＣを入手したのですが、
その工作は失敗して以後ジャンプ箱に埋もれていたものです。
　私はいろいろなことに興味を持って手を出します。
　でも、工作実習は大好きですが学科は苦手・・・だから大体は失敗で終わります。
　
　今回のＯＰアンプ実験も「学科」でつまずいています。
   「反転」「非反転」「負帰還」「正帰還」ｅｔｃ・・・・・
　　参考書に記載されていた難しそうな回路を参考にしたのが「無謀」だったのです。

　　参考にした回路はこれです。（出典　ＯＰアンプ回路の設計（岡村廸夫 著　ＣＱ出版社））

  　

 

　難しそうな回路を省略して、実験回路を組みました。
　半固定抵抗器（ＶＲ）で変化する電圧をー（反転入力）、＋（非反転入力）に加えて、
Ｖｏｕｔ（出力）の変化を調べました。
　
　Ｖｏｕｔ（出力）は入力の設定値で急峻に極性が反転します。
　デジタルテスターで変化点を確認するのは難しかったのでＬＥＤの点灯変化で
確認しました。

　

上の回路図の可変抵抗器を調節してＯＰアンプ（７４１）の入力電圧を変化させます。
可変抵抗器を調節して電圧をデジタルテスターで計測しながらＶｏｕｔの変化を確認
しました。

 

 

ー入力（反転入力）の電圧を徐々に下げていきます。
その電圧が＋入力（非反転入力）の電圧を下回ると（＋入力の電圧が－入力の電圧より
高くなると）今までー極性だったＶｏｕｔ電圧が＋極性に変化します。

 

ー入力（反転入力）電圧を徐々に上げていき、やがて＋入力（非反転入力）の電圧を
超えると、今まで＋極性だったＶｏｕｔ出力がー極性に切り替わります。

 

 

その様子を図にしてみました。

 

ＯＰアンプの動作はフィードバック回路の制御でー入力（反転入力）と＋入力（非反転入力）の
電位差が常に「０」（イマジナルショート）に保たれることが基本だそうです。
この実験回路ではフィードバック回路はありませんのでこんな動作をするのでしょう。

確認できた波形は「コンパレーター」の出力に似ています。
ただ、－入力、＋入力の大小比較はわずかな差で出力が反転します。
閾（しきい）値の設定をできるようにしなくてはなりませんがその仕組みも難しそう・・・・

次は閾値の設定を勉強してみます。