比較回路について

質問

比較回路についてです。

入力電圧をVi、比較対象となる電圧をEsとすると、出力電圧Voは
Vi<EsならばVo=-E
Vi>EsならばVo=+E
となる原理がよくわかりません。
電気回路が苦手なので、わかりやすくおしえてくださいm(_ _)m

回答No.2

se223

回路が苦手で原理を聞かれると説明も難しいですが。
抵抗は無視してもらい、オペアンプの＋，－の入力に電圧を加えた場合、加えた高い電圧の極性が選択され、その極性の電圧が出力されるというのはどうでしょうか。

本来は差動増幅の回路なのですが、この場合フィードバック抵抗が無いので理想的には無限大の増幅度です。入力の電圧差がほんのちょっとでも、差の電圧を無限大に増幅します。しかし電源電圧は無限大ではないので電源電圧より数Ｖ低いですが最大出力がでて来ます。

最初に戻ると、この入力差の高いほうの極性（電位差）を最大限に増幅して出力されるということです。

回答No.1

rnakamra

理想的なオペアンプには次のような特徴があります。

・入力インピーダンスが無限大
・出力インピーダンスが"0"
・オープンループゲインAが無限大

入力インピーダンスが無限大であることから、二つの入力ピン(左側の"+"と"-")には電流が流れません。入力ピンの手前に抵抗がついていますが電流が流れないためそのまま"+"にEsの電圧が、"-"にViの電圧がかかります。

オペアンプは二つの入力ピン間の電位差のA倍の出力を出します。つまり
Vo=A*(V+ - V-)=A*(Es - Vi)
ここでオペアンプのオープンループゲインAが無限大であることから
Es>Vi　の場合　Vo=∞ * (正の値) = +∞
Es<Vi　の場合　Vo=∞ * (負の値) = -∞
となりますが、実際にはオペアンプは電源電圧以上の電圧を出すことができないため出力が飽和して
Es>Vi　の場合　Vo= +E
Es<Vi　の場合　Vo= -E
の出力が出てきます。