交流電圧計(ミリバル)の製作 計画編

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.バッファ回路(ボルテージフォロア)

アンプ出力の周波数特性を測ることを想定しているので、アンプ、ミリバル、PCをシリーズで繋ぐことになると思います。前後の機器の電気的特性がミリバル値に影響しないように、前段にバッファ回路を入れようと思います。

オペアンプは4回路入りのTL074にする予定です。ミリバルに2回路使用します。残り2回路を使ってバッファとしてのボルテージフォロアと増幅回路をミリバルの前に置きます。
入力信号はバッファ回路から出てミリバルの手前で分岐させて、ミリバルとPC(WaveSpectraを想定)へ分岐させるという構想です。

バッファ回路はオーソドックスなものをネットから探してきました。


前段がボルテージフォロアで、AC入力信号(SIN)をゲイン1倍、同相で出力(aft_VF)します。後段は反転増幅回路でゲイン R3/R2 = 1倍、逆相反転して出力(OUT)します。


入力インピーダンスは、1MΩで上図の赤線のグラフです。青線グラフは前段のボルテージフォロアの出力インピーダンスで10kΩ~23kΩです。増幅回路の出力はライム色ですが、非常に大きなインピーダンスになっています。設計的にわかってないので、ここがこのような大きな値になる理由はわかりませんし、利用目的に合致するのかどうかもわかりません。
カットオフ周波数は1MHz程度になります。

5.オペアンプの両電源

TL074は両電源用のオペアンプなので、それを考えます。ここには9Vの電池か、ACアダプタを使うつもりです。
ひとつの電源を抵抗分圧して、中点を仮想GNDとするレールスプリッタという方法が気に入りました。欠点は負荷のかかり方によって中点仮想GNDが揺れ動くことで、この対策として色々な方法が考案されています。
レールスプリッタ入門 ~ 仮想グランドのあれこれで学ばせていただきました。この中のオペアンプ利用のものを使ってみます。







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