電流（電力）増幅回路（ブースタ回路）について

質問

オペアンプひとつで１００～３００ｍＡ位の電流を取り出せるようにするために下のような回路を組み、ファンクションジェネレータから１ｋＨｚのSin波をオペアンプに入力し、Sin波の電圧を変えながらオペアンプの出力をオシロで見てみましたが、波形が１．２Ｖぐらいでサチってしまいました。１．２Ｖということで、もしかしたらダイオード特性やらトランジスタのエミッタコレクタ電圧やらが影響しているのかと思っていますが、理解が乏しいため分かりません。どなたかお分かりの方、「こうじゃないの？」という考えだけでもありがたいので、お願い致します。
　　　　　　　　　　　　　　----------------------------＋１５Ｖ
　　　　　　　　　　　　　　｜　　　　　　　　　　　　　　｜
　　　　　　　　　　　　　　1ｋΩ　　　　　　　　　　　　　｜
　　　　　　　　　　　　　　｜----------------2SC2235
　　　　　　　　　　　　　　｜　　　　　　　　　　　　　　　|
　　　　　　　--10ｋΩ-----------------------｜---
　　　　　　｜　　　　　　　｜　　　　　　　　　　　　　　｜　　　｜
　　　　　　｜　　　　　　　▼　　　　　　--▼--　　　｜　　　｜
入力--10ｋΩ----－ＯＰ１７７----｜　　　　｜-------------出力----負荷1ｋΩ
　　　　　　-------＋　　　　　　　　　--▲--　　　｜
　　　　　　｜　　　　　　　▼　　　　　　　　　　　　　　｜
　　　　　　Ｇ　　　　　　　｜------------------2SA965
　　　　　　　　　　　　　1ｋΩ　　　　　　　　　　　　　　｜
　　　　　　　　　　　　　　｜　　　　　 　 　　　　　　　 ｜
　　　　　　　　　　　　　 　-------------------------－１５Ｖ

回答No.3

piricara · ベストアンサー

ご質問の回路図ではよくわからないのですが、多分OPアンプの出力のB級の増幅回路がついていて、10kΩでフィードバックしている回路だと思います。

この回路は、電圧利得がありません。したがって、出力電圧は、入力電圧と同じ電圧しか出ません。
波形は、180°反転します。

この回路は、一般に抵抗の低いスピーカーなどを駆動するために用いる回路の基本回路です。
電圧を高くしたいのであれば、電圧増幅を行える回路を使用する必要があります。

この回路でも、フィードバック抵抗や、OPアンプの入力抵抗を変化させると、電圧増幅できます。

もっとも電源電圧より高くはなりません。

No.2のかたの回答にあるURLにある図で、R1,R2の値によって電圧増幅度が変わります。

それと、トランジスターのベース回路とダイオードの間に抵抗がありませんね。この抵抗がないと増幅できませんね。ダイオードの順方向電圧0.6Vの2倍の出力ということで、回路的には正しく動作してますね。

お礼

ご回答どうもありがとうございます。
回路図が見づらく、申し訳ありません。
今回は、入力電圧と出力電圧の値は同じで、電流を多く取り出したいと思い、製作しました。
先ほどダイオードを変えましたところ、きれいな波形が出力されました。

＞それと、トランジスターのベース回路とダイオードの間に抵抗がありませんね。この抵抗がないと増幅できませんね。ダイオードの順方向電圧0.6Vの2倍の出力ということで、回路的には正しく動作してますね。
　分かりました。もう一度良く考えます。

とても見づらく、素子などの型番すら書いていない分かりづらい回路図で大変申し訳ありませんでした。
どうもありがとうございました。

補足

ご回答どうもありがとうございます。
回路図が見づらく、申し訳ありません。
今回は、入力電圧と出力電圧の値は同じで、電流を多く取り出したいと思い、製作しました。
先ほどダイオードを変えましたところ、きれいな波形が出力されました。

＞それと、トランジスターのベース回路とダイオードの間に抵抗がありませんね。この抵抗がないと増幅できませんね。ダイオードの順方向電圧0.6Vの2倍の出力ということで、回路的には正しく動作してますね。
　分かりました。もう一度良く考えます。

とても見づらく、素子などの型番すら書いていない分かりづらい回路図で大変申し訳ありませんでした。
どうもありがとうございました。

回答No.2

oyaoya65

質問の回路図の接続がよく分からないですが、
質問の主旨の回路図は次のURLの回路のように組み立てれば出力が正常に出ると思います。

http://www.nahitech.com/nahitafu/mame/mame3/outpow.html

やってみてください。

お礼

ご回答どうもありがとうございました。
回路図が見づらく、申し訳ありませんでした。
教えていただいたＵＲＬ、とても参考になりました。
「なひたふ新聞」は何度かお世話になってるサイトで、今回も調べたつもりだったのですが、抜けていました。
どうもありがとうございました。

回答No.1

noname#60878

回路図が見難いのですが・・・・
どうも、まったく原理の異なる２つの回路を混同しているのではないかと。
１　オペアンプの電源端子に直列抵抗を入れ、ここから次段へのドライブ電圧を得る回路
この場合は、電源とオペアンプの電源端子の間の電圧がポイントなので、上側のドランジスタが2SAで下が2SCでしょう。電流を捨てるために、オペアンプの出力は接地。
２　エミッタフォロワを上下に重ねた回路
オペアンプの電源は普通に接続。上側2SCで下側2SAで、ベースは(間にバイアス用の抵抗あるいはダイオード挟んで)オペアンプの出力に結合。

個人的に好きな回路は・・・
トランジスタを4個使用するのと、実装上部品配置に苦労しますが。(文章で書くのは難しいなあ)
普通のエミッタフォロワの回路を2SCと2SAで作ります。コレクタは+-の電源に、エミッタは抵抗を通して他方の電源に接続します。ベースはどちらもそのままオペアンプの主力へ。２段目は上が2SCで下が2SAで、コレクタは電源へ、エミッタは結合して出力へ。2段目2SCのベースは1段目2SAのエミッタへ、2段目2SAのベースは1段目2SCのエミッタへ接続。４個のトランジスタを熱的に結合しておきます。動作のポイントは、1段目のエミッタがオペアンプ出力よりも少し高い/低い電圧になり、この電圧を2段目バイアスとして使っている点です。1段目のエミッタ抵抗はに2段目のベースを駆動するのに十分以上な電流を流してください。

オプアンプの出力電圧を大きくせずに出力振幅を取りたいというなら、反転型ダーリントンで構成する回路良いと思います。

お礼

ご回答どうもありがとうございます。
回路図が見づらく、申し訳ありませんでした。
ご回答にある「２　エミッタフォロワを上下に重ねた回路」をやりたいと考えていました。
先ほど、うまく波形が出力するようになりました。
「トランジスタを4個使用する回路」についても、ぜひ試してみたいと思います。
どうもありがとうございました。