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  • 電源を含む精密アナログ電子回路の設計・開発、およびその教育、技術指導。センサ・アクチュエータシステムの構築。電子機器の不良解析指導および再発防止指導。解析主導型設計の推進と回路シミュレータの実践的活用指導。技術的側面からのプロジェクト管理指導。

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2012年1月25日 (水)

ヒステリシスコンパレータ

オペアンプの使い方として、正帰還をかけて使うヒステリシスコンパレータがある。演算増幅器の使い方の一つなので、触れない訳にはいかない項目だとアナログエンジニアは考えている。

オペアンプで最初に習う回路は、信号源と-入力端子の間に抵抗R1、出力端子と-入力端子の間に抵抗R2を接続、+入力端子は接地した反転増幅器だろう。

この回路において、入力端子の±を入れ替えると、非反転ヒステリシスコンパレータとなる。

最初、入力信号が十分小さい(負)であるとする。すると、+入力端子が正になっているので、出力は+振り切れとなり、オペアンプの最大出力VOHで振り切れる。この結果R2を経由して、+入力端子は正にバイアスされる。

次に、入力信号を+から-方向に下げていく。入力信号VIとVOHの中点電圧VTLが0Vになった時、+入力端子は-入力端子に対して負になるので、出力はVOHからVOLに遷移する。すると+入力端子は負の値にバイアスされる。

再度入力信号を上昇させるときの遷移点VTHは、入力信号VIが正の値で、+入力端子が-入力端子電圧(0V)になるときに生じる。

したがって、この回路はシュミットトリガ回路と同様のヒステリシスコンパレータ特性となる。

回路形式は反転増幅器と同じに見え、相違点はオペアンプの±入力端子が入れ替わっただけなので、反転増幅器の間違い回路でもある。回路の不具合の一つのパターンでもある。

ヒステリシスコンパレータがあれば、弛緩発振回路を簡単に構成できるので、確実に発振する回路の出発点になる回路でもある。

この回路に言及しなければ、実務に役立つオペアンプ回路の解説にはならないだろう。

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