OPアンプの使い方について

2007/08/16 01:34

このQ&Aのポイント

OPアンプを使用して-0.1V～＋0.65Vの入力を0V～5V付近で出力する方法について教えてください。
最大の分解能を引き出すために、＋12Vの単電源動作での組み立て方についても教えてください。
マイコンでA/D変換する予定ですが、その手順についても教えていただけると助かります。

noname#230358

電子部品・基板部品
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noname#230359

2007/08/21 11:32 回答No.8

12Vの単電源OPアンプでは、-0.1Vの入力は不可能だと思います。 OPアンプの入力範囲を超えた場合、出力はVCC付近か、GND付近で飽和します。 -0.1Vからの入力が絶対に必要であれば、新日本無線のNJM2360Aとか、NJU7665なんかで -12V or -5V電源を用意すると良いかと思います。あとは、非反転増幅で、+0.1Vのバイアスをかけてから6～6.6倍すれば良いかと。

noname#230359

2007/08/18 04:29 回答No.7

抵抗をうまく使うと、単電源でもいけそうな気もしますが、どうでしょうか。回路貼っておきます。　　　　　　　　　　↓ http://aikofan.dee.cc/aikoup1/src/f0182.jpg (Excelで図形を書くのは初めてなので、下手くそです) 入出力ともにレールtoレールのOP AMPを使うのがよいと思います。表では、Voutに0V～5Vの全域を使っています。レールtoレールと言えども、レール付近では電流が取れませんので、・適当なRoutを付けて、0V付近のインピーダンスを落とします。・OP AMPの電源が7V程度以上印加できるならば、　5V付近は問題なく吐けると思います。実験で動確したわけではないので、勘違いしてたら、すみません。

noname#230359

2007/08/17 18:23 回答No.6

バイポーラのPNP入力オペアンプであれば -0.1Vなら可能ではないですかね。324,358など。２回路なら反転の反転でできると思います。１回路だと反転で-0.1で5Ｖ、0.65にで0付近という風に逆相ですが　リニアで出せると思います。324,358はv-（-0.3）が入力電圧範囲とありますし。逆相はマイコンで対応すればよし。注意点は0出力が　完全なる0にならないこと。数～数十mVは浮いてしまう。 5V出力以上対応も必要。(過渡時を含めてマイコンに5V以上かからないようにダイオードでクランプするとか）元々精度がよくわからないので　なんともいえないし、上記のこと実験したわけでもないので100％かどうか判りませんが、抵抗でレベルシフトかけるとかもあるだろうけどバラツキ多数（電源、抵抗）で量産とするならちょっと不向き、1台ポッキリならｏｋ。一番安心できて　相も合わせられるにはボルテージコンバータで正電源から負電圧を出すものを使いマイナス電源にあてがうことかな。電流選べばそんなに＠高くないし。

noname#230359

2007/08/17 05:53 回答No.5

sakuraです。詳しい回路図を作りましたので、よかったら参考にしてください。実際試していませんので、ほんとうに動くかは保証できませんが、一応三回計算してみたら問題なかったです。回路図のリンク先 http://tda2030.hp.infoseek.co.jp/nc/21466.gif

参考URL：: http://tda2030.hp.infoseek.co.jp/nc/21466.gif

noname#230359

2007/08/16 15:51 回答No.4

エムシステムの変換機が-１Ｖ～１Ｖまで入力できるので使えると思います。後はスパンの調整で出力が希望する状態に出来るかどうか。変換機　Ｍ２ＸＶ　入力オプション「Ｓ１］使用可能かどうかはメーカーに確認してください。

参考URL：: http://www.m-system.co.jp/mssjapanese/PDF/NS/M2/nsm2xv.pdf http://www.m-system.co.jp/J_Product/j_m2_unit.html

noname#230359

2007/08/16 05:13 回答No.3

毎度ＪＯです。 >>ＯＰアンプ用の電源として＋12Vの単電源動作単電源では今回の条件でＯＰアンプが動作できません１）ＯＰアンプの入力端子電圧は、「差動入力電圧±電源電圧」の範囲となっていますから、-0.1Vの入力が出来ません、入力端子許容電圧（入力が許される電圧）は、(V ＋) ＋ 0.3V、(V －)－ 0.3V程度の値をとりますが、電源電圧範囲を超えるとアンプとしての機能が出来ません。２）レールＴＯレール出力とされるＯＰアンプと言えども、電源電圧いっぱいまで出力がスイングできません、従って、0Vからの出力が出来ない事になります。ＯＰアンプの電源として、0V以下の電源が用意出来れば可能性が見えてきます、例えば-5Vの電源が追加できれば、+12V -5Vの電源で今回の回路も可能性が出てきます。　

noname#230359

2007/08/16 04:39 回答No.2

電源が単電源12Vのままでは電源のマイナス端子がGNDになりますので、-0.1Vは入力できません。この電源を二電源に変換するか、抵抗二つを使って分圧する方法があります。通常なら同じ値の抵抗二つを直列で電源電圧を6Vずつ半分に分圧しますが、-0.1Vで0Vを出力しますので、5.9Vと6.1Vになるように抵抗を値を調整してみてください。直列に繋がった二本の抵抗の真ん中がGNDになります。OPアンプも正の値を出力しますので、非反転増幅モードで接続します。+0.65Vで5Vを出力しますので、約8倍の増幅率が必要になります。負帰還抵抗とOPアンプの-入力端子からGNDに落とす抵抗の比率の計算が大変かも知れません。増幅倍率=1+(帰還抵抗÷-入力からGNDに落とす抵抗)の公式で求めることができます。・入力はOPアンプの+入力端子とGNDです。電源のマイナスではありません。・出力もOPアンプの出力端子とGNDです。マイコンのGNDもOPアンプ側のGNDに接続しなければなりません。つまり、OPアンプとマイコンが別々の電源を使う必要があります。私も試したことがありませんが、就職試験で似たような問題が出ましたので、理論的にこの方法で実現可能だと思います。頑張ってみてください。 OPアンプはLM324などの安いICよりFET入力のTL072(二回路)TL074(四回路)TL082、TL084などがお勧めです。