反転増幅回路 オペアンプ

反転増幅回路 出力電圧グラフ

オペアンプ反転増幅回路の実験です。 
出力を 入力-に戻してつなぐ(ネガティブフィードバック)、これで無限大の増幅度になるのをコントロールしようという回路です。

反転増幅回路

反転増幅回路はコンパレーターの時の回路とくらべ

入力+ には 常に2.5V

入力- に出力から返した配線をつなぎ、いろいろ可変させる電圧と合流させます。

 

 

反転増幅回路 実験回路

出力を 10KΩの抵抗(R2)をつなげて入力-に戻す。入力-には10KΩの抵抗(R1)をつなぎます。

反転増幅回路

 

1.初期調節

入力:+側 には 常に2.5Vを入力しておきます。
入力:+と-の差が出力に反映されるのがオペアンプなので、入力:+側の常に2.5V 回路図のA点を基準 に測ってみます。

 

まず テスタをA-B間(入力+ と 出力間)にあてて、電圧が0Vになるようにボリュームを調節します。


そのとき、A-C間電圧(入力差電圧)も 0V になります。

Aを基準にすると、入力電圧0 で 出力も0となります。

 

2.オペアンプの出力

入力:+と- A-C間電圧(入力電圧差) が変わるように ボリュームを回して 
出力電圧(A-B間:入力+ と 出力間) を測ってみると

 

入力差電圧(A-C間電圧)=2V なら
 → 出力電圧(A-B間電圧)=-2V

入力差電圧(A-C間電圧)と反対の電圧が出力されます。

 

増幅度は
 
増幅度 

  =  

  -  
 R2 
 R2 

となるのが反転増幅回路です。


抵抗R1、R2で増幅率を決め、そこにつながる可変抵抗VRで電圧を調節するのが上の回路です。

 

反転増幅回路 出力電圧グラフ

 

グラフにすると

反転増幅回路 出力電圧グラフグランドからはかった電圧

 

 

まとめ

 

反転増幅回路

抵抗R1、R2で増幅率を決め、そこにつながる可変抵抗VRで電圧を調節する回路です。

 

反転増幅回路

 

オペアンプ 反転増幅回路 実験回路図  反転増幅回路は

 

増幅率は
 
増幅度 

  =  

  -  
 R2 
 R2 


となる

   基準はA点電圧

 

詳細メモ

この回路では  入力+ には 2.5V のバイアス電圧が加えてあります。

オペアンプ反転入力回路では入力+を基準として、 
(入力+⇔入力-) の2入力の電位差から (入力+⇔出力) 間の電位で反対の出力がでます。

  ここでは 入力+の電圧2.5Vが基準 しかし グランドを基準として電圧を見ると、
グラフのとおり (グランド⇔出力)間の電位は マイナスにはなりません。(出力の最小値は0.6V)

反転入力回路で
もし、入力+をグランドに接続(0V)にした場合、入力+の電圧0Vが基準となり
入力-がいつも大きいので、必ず出力はマイナスになります。
しかし、(グランド⇔出力) 間の電位は マイナスにはならないので、(出力の最小値は0.6V)、いつも出力が最小値になってしまいます。だから入力+にバイアスを加え基準電位をあげる必要があります。

 

参考文献 楽しくできるやさしいアナログ回路の実験
(東京電機大学出版)

 

 

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