「アナデバ社(ADI社）のWeb記事『StudentZone』を初回からすべて読む」の2022年４月号の実習３回目。前回は定番フォトカプラPC817使用といいつつLTspiceシミュレーション。今回は実機使って同じことを試みました。やっぱりモデルと実機は違う。まあ前回はモデルの想定している領域からズレてったってこと？
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※アナデバ様の StudentZone 2022年4月号記事（日本語版）へのリンクは以下です。
※上記のようにアナデバ様の思し召しはアナデバ製のお手軽ツールADALM2000で勉強しなさい、ということなのですが、本稿ではいつものようにDigilent製Analog Discovery 2を使用しています。まあ、だいたい似たようなもんだし。。。
前回のLTspiceと同様な条件で実機を動かしてみる
冒頭のアイキャッチ画像のように、前回のLTspiceシミュレーション回路と同じ回路をブレッドボード上に組みました。入力信号には100Hz、振幅0.5V、オフセット0.6Vの三角波を与えてみました。前回のシミュレーション上では三角波入力に対してほぼ２倍の振幅の３角波（ひずみのない綺麗な形）が見えてました。
実機で動かしてみたところが以下に。黄色C1が入力、青色Ｃ２が出力です。赤M1は青出力÷黄色出力の計算値です（単位Ｖになってますが、CTR相当の倍率です。）
結構、ひずんでいるうえに、CTR相当の値もPC817C（ランクC）にしたら小さめすぎるんでないかい。
念のため、正弦波入力（1kHz)に切り替えてみるとこんな感じです。
確実に「歪んで」ますなあ。前回シミュレータ上では、PC817からの出力電圧が5Vに近づくと歪んでいましたが下の方は大丈夫でした。そこで入力信号の振幅を小さくしたうえに、オフセットを大分下げて「歪まない」ように調整したのです。シミュレータ上では下の方は大丈夫でしたが、実機では下の方が歪んでいるようです。
入力信号のオフセットをちょっとあげて再調整
ちゃんとデータシートをみて計算すべきなのでしょうが、いつもの「素人の現物合わせ」でやっつけてしまいました。ヤッツケ～。
オフセットは1.5V、これだと下の方も歪まずにいい感じでないかい。といってオフセットを2.0Vまで上げると、CTR相当値はデータシート規定の200%に近づくけれども、シミュレーションで見えたとおり今度は上の方が歪んでピークが丸まってくるので微妙。入力1.5V付近中心でピークツーピーク１Vくらいが安全な感じ。気持ちの問題？バカな。
同条件で100Hz方形波を与えた場合。
方形波波形で、立ち上がり、立下りを観察してみました。まずは立ち上がりのところ。遅延の様子がわかりますかね。黄色が入力、縦赤X1が入力立ち上がり、縦赤X2Δ1が出力青のだいたい50%点です。
同様に立下りの様子。
立ち上がりも立下りも７マイクロ秒くらいは遅れてくるのね。
1kHzの正弦波の入出力が以下に。このくらいの周波数だと歪んでない感じ（感覚。）
お楽しみのボーデ線図
以下が上記の入力波形の条件(オフセット1.5V、振幅0.5V)で取得したボーデ線図であります。シミュレーションと比べると、ゲインの最大値は低いけれども10kHz超えたあたりで3dB落ちるのはほぼほぼ一緒。
シミュレーションのモデルは、「モデル作成時に想定した」動作条件ではOKなのでしょうが、チト想定範囲をはみ出したときは実機と違うこともある？ホントか。知らんけど。