お手軽ツールで今更学ぶアナログ(221) 可変ゲインアンプその4

Joseph Halfmoon

アナデバ様のWeb記事『StudentZone』の2024年12月号(日本語版)の実習4回目です。ようやく可変ゲインアンプの実習最終回です。前回はポテンショメータ(可変抵抗)使ってゲインを調整可能な反転アンプでした。今回もポテンショメータを使うのですが、抵抗値の設定により正転、反転切替可能な回路構成です。便利?

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※学生でもないのに勝手に実習をさせていただいておりますアナデバ様の記事(日本語版)が以下です。

ADALM2000による実習:可変ゲイン・アンプ

今回実験の回路

今回実験の回路をLTspiceでスケマティックエントリした回路図が以下に。INV_NONINV_AMPschematic

R2とR5のところが実回路のポテンショメータとなります。ポテンショメータの回転により抵抗値が変化するところを .step param文で模擬してます。

なお前回同様、本文で入力信号について「ピークツーピークの振幅2V」という記述ありますが、入力信号の設定がSINE(0 2となっていた(その設定だとピークツーピークの振幅4Vになるのではないかと。。。)ところは勝手に修正してます。コマケー話なんだが。

上記回路のシミュレーション結果が以下に。INV_NONINV_AMPsimEC

 

上のプレーンが入力波形で、下のプレーンが出力波形です。出力の波形の横に赤字で書いてある値は抵抗R2の抵抗値 RV です。R2の抵抗が5kΩより小さいと非反転、R2の抵抗が5kΩだとほぼほぼゲイン0、R2の抵抗が5kΩを超えると反転になることが分かります。

現物回路

例によってブレッドボード上に組み立てた現物回路が以下に。まずは、非反転のときの回路の様子です。BB_NOINVcir

そのとき観察できた波形が以下に。BB_NOINV

黄色が入力波形、青色が出力波形です。ゲインは可変ですが、青色が黄色を上回るようなx1を超えるゲインにはなりません。

一方反転のときの回路の様子が以下に。BB_INVcir

そのときの波形が以下に。BB_INV

確かに反転しとります。

反転、非反転思うがままじゃと。

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