NOBのArduino日記!

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趣味は車・バイク・自転車・ラジコン・電子工作です。

オペアンプを使った電圧増幅回路!(非反転回路)

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非反転増幅回路
 
 オペアンプを使った非反転増幅回路をiCircuitを使ってシミュレートしてみました!
これで小さな電圧を好きな倍率で大きな電圧に変換出来ます!

1. 非反転増幅回路

 オペアンプを使った非反転増幅回路は図1の通りです。
 図1より、オペアンプの「+」に入力した電圧が、抵抗R
2に比例・R1に反比例して増幅され出力されます。
 この回路における電圧(Vin、V0ut)と抵抗(R1、R2)の間には式1の関係があります。
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図1:非反転増幅回路の各部名称

V0ut = (1 + R2 ÷ R1)Vin ・・・式1

2. シミュレート!

 図1の回路について、抵抗「R1:R2」を「2kΩ:1」、「1:1」、「1:2」と変えた際に出力される電圧を図2、3、4の通りシミュレートしてみました!
オペアンプ電源:±15V
オペアンプの電源電圧を超える出力電圧は得られません。

2.1 抵抗「2:1」
 抵抗「R1:R2 = 2kΩ:1kΩ」とした回路に、0,1,2,3Vを入力した条件で図2の通りシミュレートしてみました。
 出力される電圧は表1の通り入力電圧の1.5倍です。

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図2:入力電圧を1.5倍に増幅
 
表1:図2回路における入力電圧と出力電圧の関係
項目 内容
 0 0.0 
 1 1.5 
 2 3.0 
 3 4.5 
 
2.2 抵抗「1:1」
 抵抗「R1:R2 = 1kΩ:1kΩ」とした回路に、0,1,2,3Vを入力した条件で図3の通りシミュレートしてみました。
 出力される電圧は表2の通り入力電圧の2倍です。

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図3:入力電圧を2倍に増幅

 

表2:図3回路における入力電圧と出力電圧の関係
項目 内容
 0
 1
 2
 3
 
2.3 抵抗「1:2」
 抵抗「R1:R2 = 1kΩ:2kΩ」とした回路に、0,1,2,3Vを入力した条件で図4の通りシミュレートしてみました。
 出力される電圧は表3の通り入力電圧の3倍です。
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図4:入力電圧を3倍に増幅

 

表3:図4回路における入力電圧と出力電圧の関係
項目 内容
 0
 1
 2
 3
 

3. まとめ

 信号電圧が小さくて困った時に使えそうです!
 
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