演算回路の設計について

Y=-A(X1-2*X2)を実現する回路の回路図を教えてください。自分では定数倍回路だと思うのですが・・・よろしくおねがいします。

No.5 ベストアンサー 回答者： Teleskope 回答日時： 2004/12/06 23:12

　

　
　どうも失礼をしました、最近はオペアンプを使う機会がなくて、こんな基本のチェック項目をすっっかり忘れてました。　アンプ１段で実現するには、抵抗R5を Voutからアンプのマイナス入力へ追加すれば 0<A の範囲で実現可能になります。が、与式 （今回の Y=-A(X1-BX2)のような）と抵抗比の対応付けに苦労した記憶があります。昔のノートを探したけど出てきませんでした。

　アンプ２段で表せば単純明快ですね。

　　　　　　　 ┌─2R1─┐
　　　　　　　 │ 　 　 　 　|　　　　　 ┌-ＡR3─┐
　　X2 ─R１┴┤-＼ 　 ｜　　　　　|　　　　　　|
　　　　　　 　 　 |　　　>-┴──R３┴┤-＼　｜
　　 X1 ───┤+／　　Vo1　　　　　 |　　　>┴─ Vo2
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ┌┤+／
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ┷
　　　　　　　
　　　　　　Vo1 = -(2X2-X1)　　　　Vo2 = A(2X2-X1)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 = -A(X1-2X2)


>>　Ｙ＝－Ａ（Ｘ１－２Ｘ２）のＸ２の前の２は何をさすのですか？ <<

　上図でのとおりです。
　
　

この回答へのお礼

ありがとうございます！アンプ２段で構成するんですね。電気はすごい苦手なんですががんばってみようと思います。

お礼日時：2004/12/07 07:34

No.6 回答者： Teleskope 回答日時： 2004/12/08 17:11

申しわけないです、回答No5 も大きく違ってました。

　下図は No1 の回路ですが、
あなたが補足で解いてみせてくれましたので
このスレは「丸投げに教唆」でなくなりましたね、

　　　　　　　　┌─ａR─┐
　　　　　　　　│　　　　　|
　V１ ─ R ─┴┤-＼　｜
　　　　　　　　　　|　　　>┴─ Vo
　V２ ─ｂｒ ─┬┤+／
　　　　　　　　│
　　　　　　　　 ｒ
　　　　　　　　│
　　　　　　　　┷

あなたが解いた式を発展させます。
反転側を １：ａ、非反転側を ｂ：１
を代入すれば、

　　　　　　　　　　　a+1
　　Vo = －ａV1＋── V2
　　　　　　　　　　　b+1

となります。 で、ご質問の与式

　　　Y = -AX1＋2AX2　と比べれば、

(1)　a = A 、　(a+1)/(b+1) = 2A
　　と対応させた場合；
　　 b = (1-A)/(2A)　と求まる。
　　抵抗は負にできないゆえ
　　A<1 の制限が付きます。

(2)　Voの符合を反転させた場合；
　　　（後に-1倍の反転段をつける）
　　　　　　　　　　　a+1
　　Vo = ＋ａV1－── V2
　　　　　　　　　　　b+1
　　なら
　　a = 2A 、　(a+1)/(b+1) = A　と対応し、
　　b = 1+1/A　と求まる。
　　引き算が無いからAに制限が付きません。


　ということで(2)を採用しました。回答No5 を、
初段の+入力に抵抗分圧を追加し、
次段の利得を-1倍に。
以上のように訂正します。ごめんなさいでした。

この回答へのお礼

ありがとうございます。すごく丁寧に何回も教えていただいて本当に助かりました。またわからないところがある時はよろしくおねがいします。

お礼日時：2004/12/09 18:31

No.4 回答者： Teleskope 回答日時： 2004/12/06 19:18

　

　
　どうも失礼！この構成では 0<A<1 の制限がつきますね、帰ってから改めてレスします。
　
　

No.3 回答者： Teleskope 回答日時： 2004/12/06 17:53

　

　
　失礼、訂正です

（旧）
例えば R4= の形に整えて示してください。R4/R3=の形なら なおけっこうです。

↓

（新）
例えば R3= の形に整えて示してください。R3/R4=の形なら なおけっこうです。
　
　

No.2 回答者： Teleskope 回答日時： 2004/12/06 13:58

　

　
>>　Vo=(R4/(R3+R4))(1+R2/R1)V1-(R2/R1)V2 でしょうか？ <<

　GJ！ちゃんと解けるではないですか。
では、
　　y = -A(X1-2X2)　　からカッコを無くしましょう。
　　y = -AX1+2AX2
アンプの式のプラスマイナスの順序と同じにします。
　　y = 2AX2－AX1
これとあなたが解いたアンプの式
　　Vo= (R4/(R3+R4))(1+R2/R1)V1－(R2/R1)V2
を比べると、

　　 A = ■ が単純で良さげです。（つまりX1を■に対応させる。）
　　2A = もう一つの項の係数

下の、2A= の式の右辺に A=■を代入しちゃって、普通の代数式として解いて 例えば R4= の形に整えて示してください。R4/R3=の形なら なおけっこうです。
　
　

No.1 回答者： Teleskope 回答日時： 2004/12/05 19:51

　

　
>>　Y = -A（X1-2X2）
　
　　　　　　　　　　　┌─ R2 -─┐
　　　　　　　　　　　│ 　 　 　 　 │
　　V1 ── R1 ─┴┤-＼　　　|
　　　　　　　 　　 　　　|　　　>--┴─ Vout
　　V2 ── R3 ─┬┤+／
　　　　　　　　　　　│
　　　　　　　　　　　R4
　　　　　　　　　　　│
　　　　　　　　　　　┷
　　　　　　　　　ゼロ電位


　　　　　　 　 　■　　　 　 　R2　　 　 　 　 R2
　　Vout = （───）（1+ ── ）V1 －（──）V2
　　　　　　　 ■+■　　　　　R1　　　　　　　R1


　アンプ1段で解きましょうね。この式と与式 Y = -A（X1-2X2） を比べましょう。その前に 丸投げでないことを示しましょう、■を求めて補足の欄に書いてください。 X1,X2,Y と V1,V2,Vout をどう対応させれば良いと思いますか。
　
　

この回答への補足

ありがとうございます。
Ｖout=(Ｒ４／Ｒ３＋Ｒ４)(１＋Ｒ２／Ｒ１)Ｖ１-(Ｒ２／Ｒ１)Ｖ２
でしょうか？この式と与式との関係がどうしてもよくわかりません。Ｙ＝－Ａ（Ｘ１－２Ｘ２）のＸ２の前の２は何をさすのですか？勉強不足ですみません・・・

補足日時：2004/12/06 09:03