微弱電流(2~3mA程)を300mAまで増幅出来る回路を作成しようと色々調べていますが殆どトランジスターを使った電流増幅回路ばかりです。
無論広く使われている回路だと思いますが部品数が多いのと色々と回路事態が複雑になってしまいそうなのでもっと別の方法で増幅する方法を考えていますが、トランジスター以外に電流のみを増幅する事が出来る回路は何かありますか?
トランジスターの集まりでもあるオペアンプを使って電流増幅が出来るかなと思いましたがそれに関しては何も情報が見つからないので無理かなぁと思いましたがどうでしょうか?
ちなみに入力信号は矩形波(Square wave)で周波数は約50Hzで振幅は約0~4.8Vです。
No.3ベストアンサー
- 回答日時:
ナショセミのパワーオペアンプ LM675を使用することで可能です。
http://cache.national.com/ds/LM/LM675.pdf
8ページ下段に電流出力回路が載っています。
左下に「入力0.4Vのとき1Aの出力を得ることができる」と記載されていますが、これは厳密には[-0.4V]ですのでお間違いなく・・・
蛇足かもしれませんが、一応設計条件を解説しておきます。
Vinにつながる抵抗をR1、このフィードバック抵抗をR2、非反転側の抵抗を同様にR3,R4、またオペアンプ出力につながる電流設定用抵抗(図では4Ω)をR5とします。
そうすると、R1/(R1+R2)=R3/(R3+R4)のときに負荷(RL)の影響がキャンセルされ、
Vi=-IR5(R1/R2)
となり、負荷抵抗の値如何に関わらず、定電流性が維持されることになります。
(前記条件を上式に代入、確認してください)
[設計]
ドライブ側の条件が、4.8V 2-3mAということなので、インピーダンスは
4.8V/2mA=2.4kΩ
くらいとなるでしょうか。
精度の良いドライブをするためには、R1はこれより十分大きい抵抗値とする必要があります。
大雑把に言って誤差1%に抑えたいなら、100倍 240kΩくらいにとる必要があります。
そうするとR2は2.4MΩになるので、いくらオペアンプでもそろそろドリフト電流の影響(誤差)が出てきます。
よって回路定数を見直すことにしましょう。
先ず、電流設定用のR5=4Ωですが、これは最大電流(1A)で4Vもの電圧を得ることにしています。
LM675のオフセット電圧は1mVですから、ここは0.4Ωで1A=0.4Vにしても、十分な精度がとれると考えられます。
質問者さんの希望は最大で0.3Aですから1Ωにして、0.3Vとしてもあまり問題ないと思います。
もし、2Ωで0.6Vとすればより精度が上がるので、ここでは2Ωを入れることにしましょう。(←後述のドライブ電圧との兼ね合いで決定)
制御電圧を小さくすることで、R1/R2比を大きくとることができるようになりました。
またドライブは電圧分割してかけることができるようになりました。
0.6/4.8V=0.125
2.4kΩx0.125=300Ω
(相手側抵抗は2.4-0.3=2.1kΩ)
これでR1には30kΩを入れても誤差1%程度にとどめることができるようになりました。
よって、R1=R2=R3=R4=30kΩくらいに設定します。
CASE1 ドライブ側機器の電源構成が本機とアイソレートできる場合
この場合は、本機のVin-GND間に抵抗300Ωを入れ、ドライブ出力とVin間に2.1kΩを入れて直接ドライブできます。
(入力-マイナスとすることをお忘れなく)
CASE2 ドライブ側機器の電源が共通になっている等の理由でアイソレートできない場合
この場合は、前段に利得1の反転アンプを入れ位相を逆転させることで解決します。
正相入力とすることができます。
電圧分割は反転アンプ入力で行い、反転アンプ出力はLM675に直結できます。
LM675の設計条件は緩やかになり、精度の良い制御が期待できます。
反転に使用するオペアンプは何でもよいでしょう。
参考URL:http://cache.national.com/ds/LM/LM675.pdf
No.2
- 回答日時:
電力増幅部まで含んだOPアンプがあります。
一般にパワーオペアンプと呼ばれるもので、各社から多数の製品が発売されていますので使ってみてはいかがでしょうか?パワーオペアンプで検索すれば色々と出てきますよ。データーシートや推奨回路図等も出ています。No.1
- 回答日時:
オペアンプは電圧出力であり、大電流は取り出せませんので、電流-電圧変換にはよく使われますけど、電流増幅は簡単な回路では出来ません。
ただオペアンプで一度電圧にしてからまた電圧-電流に変換することは出来ますので、そのようなやり方になるでしょう。
電流容量の制限からオペアンプの出力をそのままとはいきませんので、トランジスタが最終段になるでしょう。
オペアンプとトランジスタを用いたVI変換は簡単です。
下記URLにあるような回路にて実現できます。
http://www.nahitech.com/nahitafu/mame/mame3/teid …
お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
おすすめ情報
- ・漫画をレンタルでお得に読める!
- ・【あるあるbot連動企画】あるあるbotに投稿したけど採用されなかったあるある募集
- ・【あるあるbot連動企画】フォロワー20万人のアカウントであなたのあるあるを披露してみませんか?
- ・映画のエンドロール観る派?観ない派?
- ・海外旅行から帰ってきたら、まず何を食べる?
- ・誕生日にもらった意外なもの
- ・天使と悪魔選手権
- ・ちょっと先の未来クイズ第2問
- ・【大喜利】【投稿~9/7】 ロボットの住む世界で流行ってる罰ゲームとは?
- ・推しミネラルウォーターはありますか?
- ・都道府県穴埋めゲーム
- ・この人頭いいなと思ったエピソード
- ・準・究極の選択
- ・ゆるやかでぃべーと タイムマシンを破壊すべきか。
- ・「I love you」 をかっこよく翻訳してみてください
- ・歩いた自慢大会
- ・許せない心理テスト
- ・字面がカッコいい英単語
- ・昔のあなたへのアドバイス
- ・かっこよく答えてください!!
- ・あなたが好きな本屋さんを教えてください
- ・これ何て呼びますか Part2
- ・人生で一番思い出に残ってる靴
- ・ゆるやかでぃべーと すべての高校生はアルバイトをするべきだ。
- ・初めて自分の家と他人の家が違う、と意識した時
- ・単二電池
- ・チョコミントアイス
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
-
オシロスコープの入力カップリ...
-
DC 6Vを USB 5Vにする市販機器...
-
コンデンサによる残響音
-
インバータの転流余裕時間とは?
-
充電器の表記の意味を教えて下...
-
スケールファクタってなんです...
-
ペルチェ素子の TES1-12704と、...
-
PECLからLVDSへのコモン電圧の...
-
このような波形から時定数を求...
-
物理 実験 電池の内部抵抗と...
-
直列に電流制限抵抗を入れると...
-
CMOSの特性について
-
アダプターはアンペアが違うと...
-
車用バッテリーから5V作成方法
-
ハブダイナモで12V鉛蓄電池に...
-
サイリスタを使用した場合の電...
-
全波整流の電圧計算について
-
電圧について質問です。日本は...
-
直列回路と並列回路ではなぜ豆...
-
感電
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
-
アダプターはアンペアが違うと...
-
充電器の表記の意味を教えて下...
-
このような波形から時定数を求...
-
オシロスコープの入力カップリ...
-
モニターの電源ケーブルは他社...
-
スケールファクタってなんです...
-
交流発電機の出力電圧は負荷に...
-
サイリスタを使用した場合の電...
-
全波整流の電圧計算について
-
DC 6Vを USB 5Vにする市販機器...
-
コンデンサによる残響音
-
インバーターについて
-
伝達コンダクタンス
-
整流回路の特性について
-
コッククロフト・ウォルトンの...
-
半波、全波整流回路の電圧波形...
-
定電圧測定と定電流測定の違い...
-
ビートについて
-
オペアンプ(ボルテージフォロワ)
-
太陽電池の内部抵抗・外部抵抗...
おすすめ情報