アナログ電子回路技術者同士の交流のためのアナログ・デバイセズ提供の掲示板サイトです。
日々の回路設計活動での課題や疑問とそれらの解決、あるいはご意見やご提案などの投稿を是非お寄せください!
  トップページに戻る
 現在の総記事数
 Translation
スタッフ
 

閲覧数の多い投稿

* ランキング情報は約24時間おきに更新されます。
ポイント数が高い投稿

* ランキング情報は約24時間おきに更新されます。

アナログ電子回路コミュニティサービス終了のお知らせ

平素はアナログ電子回路コミュニティをご愛顧いただき誠にありがとうございます。

この度、アナログ電子回路コミュニティは2018年3月末日をもってサービスを終了することとなりました。それに伴いまして、本サービスへの新規会員登録は2月末日をもって締切りといたします。約10年という大変長い間、たくさんの皆様にコミュニティをご利用いただきましたこと、深く感謝申し上げます。

なお、コミュニティに掲載しているコンテンツは編集の上、アナログ・デバイセズ社のウェブサイトに随時掲載していく予定です。詳細は追って会員の皆様にお知らせいたします。

今後ともEDN Japanをご愛顧くださいますようお願い申し上げます。


アナログ電子回路コミュニティ運営事務局
* LTC製品に関するご注意
申し訳ございませんが、現時点ではリニアテクノロジー社製品についてのお問い合わせは、リニアテクノロジー社の 技術サポートページ からお問い合わせください。

スレッド一覧に戻る

Moff
タイトル
DCサーボを利用した交流アンプ回路について
ポイント []
pt.
アクセス3991
カテゴリーアンプ&コンパレータ
キーワード 交流アンプ   DCサーボ   回路   2つ①なぜ低域遮断周波数   SPICEシミュレータ   Powered by Yahoo
投稿日時15/02/09 21:26
OPアンプやアナログ回路にあまり馴染みがないため、初歩的な質問をお許しください。

現在、信号のAC成分のみを電圧増幅する回路を作成したいと考えており、Web上の情報や書籍の情報から「DCサーボ回路を用いた交流アンプ」がある事を知りました。

回路でいうと添付画像のような物になります。

質問したい点としては大きく分けて2つ

①なぜ低域遮断周波数が記載されている様な式で表されるのかの導出過程を知りたく、考え方の筋道または「この書籍・サイトが参考になる」等でも良いのでヒントを頂ければと考えております。

②SPICEシミュレータを用いて添付画像のアンプを両電源で駆動すると、交流アンプとして動作している事を確認できたのですが、単電源で駆動しようとすると自分なりにバイアス電圧等を与えるなどしてみたのですが上手く動作していないようでした。本回路を単電源駆動する事は可能なのでしょうか?回路図例など示していただけると大変ありがたいです。

もっと簡単な回路から理解を深めた方が良いのかもしれませんが、ご助言いただければ幸いです。

コメントする     


dongdong 回答番号 7
タイトル
失礼しました
ポイント
pt.
アクセス3743
投稿日時15/02/12 22:10
文中の式で
Vi2=Vo1/K2+Vo2/K1=・・・
がK1とK2が入れ違っていました。
多分、R2とR4が同じ値だったんで、読み間違ったみたいです。
【回答番号 3】は訂正しておきました。
へたに検索で引っかかり、スレを全部読まれないと間違った式がそのままになるので。

ついでに、単電源でDCサーボ回路が無意味なのは、出力にDCカットのコンデンサが付くため、前段のオフセット電圧が出力には出てこないからです。

Moff 回答番号 6
タイトル
Re:確認したのですが式が異なってきました
ポイント
pt.
アクセス3852
投稿日時15/02/12 10:01
ひろちゃん3号様
コメントありがとうございます。

>この種の質問はトピ主さんに失礼になるので控えるべきなのでしょうが、何回か手順を変えて式を建て直しても結果が異なってきました。

個人的には、ダブルチェックの意味でも様々な方から意見を頂けるのはコミュニティとして問題無いのかなと思っております。

別の作業で時間が取れず、ひろちゃん3号様がご指摘の部分しか計算出来ていないのですが、自分なりに手計算してみました。結果としては、ひろちゃん3号様のいう様に
Vi2=={Vo1/K1}+{Vo2/K2}の形になりました。

恐らくこちらの形で問題無いと思うのですが、ご意見などある方がいればご指摘頂ければと思います。
※このデータをダウンロードするにはログイン(ユーザー登録)が必要です。

hirocyan-san 回答番号 5
タイトル
確認したのですが式が異なってきました
ポイント
pt.
アクセス3757
投稿日時15/02/11 16:18
dongdongさんへ

ひろちゃん3号 こと "hirocyan-san" です。

この種の質問はトピ主さんに失礼になるので控えるべきなのでしょうが、何回か手順を変えて式を建て直しても結果が異なってきました。

dongdongさんの記事では
===========
次に、U1の反転入力電圧をVi2とすると、R4とR2(C5は省略)の先には電圧源Vo1とVo2が接続されているんで、「重ね合わせの理」を適用すると(K1とK2は図中の式)、
Vi2=Vo1/K2+Vo2/K1=Vo1{1/K2+1/(jωCRK1)}
となります。
=========
となっていますが、私が計算すると

Vi2=Vo1×{(R3//R4)÷(R2+R3//R4)}
+Vo2×{(R2//R3)÷(R4+R2//R3)}
={Vo1/K1}+{Vo2/K2}

Vi2=Vo1/K1+Vo2/K2=Vo1{1/K1+1/(jωCRK2)}

となり、K1、K2が入れ替わった結果、Moffさんの引用図の通りとなりました。

どこかで間違えたのでしょうか?

Moff 回答番号 4
タイトル
なるほど!!
ポイント
pt.
アクセス3925
投稿日時15/02/10 20:58
dongdong様

>電気回路の計算は大丈夫なんでしょうか?
基本的な計算方法については大丈夫かなと思います

>ところで1次ハイパス・フィルタの一般形は
>GHP=Vo1/Vi1=G0(jω)/(jω+ω0)
>から、上式を変形して、
>G0=K2
>ω0=K2/(CRK1)
>とすれば、
>Vo1=Vi1K2/{jω+K2/(CRK1)}

この導出方法に至る発想は全くありませんでした。
やはりフィルタ回路の一般形など、基本的な部分から
理解していかないと自身で消化しきれなそうですね。
とはいえ、これ以前の導出の考え方も含め、大変
参考になりそうです!!これから手計算していってみようと思います。

ご教授いただいた本も含め、是非購入して学習したいと思います。

再度分からない点等あった場合には質問させて頂くかもしれません。また、他の皆様からもアドバイス等あれば是非頂ければありがたいです。

dongdong 回答番号 3
タイトル
「仮想短絡」で簡単に計算できます
ポイント
pt.
アクセス4070
投稿日時15/02/10 20:19
> OPアンプやアナログ回路にあまり馴染みがないため、初歩的な質問をお許しください。
電気回路の計算は大丈夫なんでしょうか?

電気回路の計算は大丈夫として回答すると、
U2の出力電圧Vo2は、U1の出力電圧をVo1とし、図の条件R5=R6=R, C1=C2=Cとして、U2の両入力間に「仮想短絡」を適用すると、
Vo2=Vo1/(jωCR)
です。
(jω)は微分演算子で、その逆数が積分を表し、この回路は「正相積分器(非反転積分回路)」と呼びます。
アナログ回路に馴染みができると、'jω'の代わりに's'を使い、より簡単に書けます。

次に、U1の反転入力電圧をVi2とすると、R4とR2(C5は省略)の先には電圧源Vo1とVo2が接続されているんで、「重ね合わせの理」を適用すると(K1とK2は図中の式)、
Vi2=Vo1/K1+Vo2/K2=Vo1{1/K1+1/(jωCRK2)}
となります。
U1の非反転入力電圧をVi1として両入力間に「仮想短絡」を適用すると、
Vi1=Vi2
となり、Vo1は
Vo1=Vi1/{1/K1+1/(jωCRK2)}
ところで1次ハイパス・フィルタの一般形は
GHP=Vo1/Vi1=G0(jω)/(jω+ω0)
から、上式を変形して、
G0=K1
ω0=K1/(CRK2)
とすれば、
Vo1=Vi1K2/{jω+K2/(CRK1)}
となる。
G0=K2は通過域(音声周波数)のゲインであり、ω0はハイパス・フィルタのカットオフ角周波数(ω0=2πf0)である。

【注:2/12,式の間違いを訂正】

また、入力VR1周辺の回路とか一般的で無いんで、この本を参考にしたらどうでしょう。
http://www.cqpub.co.jp/hanbai/books/18/18921.htm
OPアンプの仮想短絡の考え方は、OPアンプ回路解析や設計に非常に役立ちます。
仮想短絡やフィルタの初歩的説明はこの本が参考になるかも?
http://www.cqpub.co.jp/hanbai/books/37/37481.htm

OPアンプの常識として、入出力信号だけでなくOPアンプ内部の信号も、電源電圧内にある必要があります。
使用しているOPA2604はデータシートによると、電源電圧の±3V以内の必要があります。
例えば、単電源9Vで動作させることを考えると、入出力信号は+3V~+6V内にある必要があります。
そうすると、入出力にはコンデンサを入れて直流をカットし、回路図でグラウンド記号になっている部分には、バイアスとして9V/2=4.5Vを与える必要があります。
その場合、DCサーボ回路は無意味ですから、紹介した「ヘッドホン・アンプ製作実例集」を参考にすると良いでしょう。

Moff 回答番号 2
タイトル
添付画像
ポイント
pt.
アクセス3980
投稿日時15/02/10 13:07
dongdong様
ご指摘ありがとうございます。間が抜けてますね。
添付および参考URLを記載させて頂きます。

よろしくお願い致します。

http://www.geocities.jp/Colt_Python_KingCobra/audio/Non-Inverting-OPAMP-DC-Servo.gif
※このデータをダウンロードするにはログイン(ユーザー登録)が必要です。

dongdong 回答番号 1
タイトル
添付画像がありません
ポイント
pt.
アクセス3696
投稿日時15/02/10 11:41
> Moffさん
添付画像を付け忘れたようですよ。

スレッド一覧に戻る



コメント投稿

* コメントの投稿にはログイン(ユーザー登録)が必要です。


タイトル

* 50文字以内
『初心者でも大丈夫!』
(記事の内容が初心者向けの場合はここにチェックをしてください。)
本文

* あと6000文字

ファイル1
ファイル2
ファイル3

* 5MBまでのGIF, JPEG, PDF ファイルが投稿できます。

* 入力に時間がかかると、セキュリティのためにログイン情報が破棄されて書き込みが処理されないことがあります。投稿内容確認ボタンを押す前に、一旦文章をクリップボードにコピー(本文入力欄をクリック後Ctrlキー+A、Ctrlキー+Cと連続で押す)して、再貼り付けできるようにしておいて下さい。

ゲスト 様
投稿する場合はログインして下さい。 初めての方はこちらからご登録ください。

お知らせ
ユーザーランキング

* ランキング情報は約24時間おきに更新されます。


  個人情報保護方針会社情報お問い合わせ

copyright(c) 2010 - 2017 ITmedia Inc.