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初心者のためのLTspice入門 OPアンプを利用したフィルタ回路のシミュレーションと実測(6)非反転増幅器のシミュレーション結果とScopyによる実測値とを比較する

 今回は、過渡解析のシミュレーションの結果とADALM2000による実測値と比べます。
 入力信号のV3はVampを0.2V、周波数を1kHzの正弦波と設定します。入力信号、出力信号のピーク to ピークの値を .measコマンドで測定しています。


 シミュレーション結果は次に示すようになります。V3からの信号のオフセット電圧は0VでVampは0.2Vなので、次の出力になります。

  Vamp × sin((2π/T)× time )

 その結果、次に示すように入力信号は±0.2V範囲で振幅する正弦波となります。

非反転増幅器の増幅率

 出力信号の波形は、入力波形に対して次の割合で増幅されています。

  (R1 + R2)/ R1 =(22k + 100k)/ 22k = 5.545


 波形の大きさを確認するために、.measコマンドで入出力波形のピークto ピークの値を測定しました。


 入力信号のPP値は0.3996V、出力信号のPP値は2.216Vと測定されています。

ADALM2000による測定
電源のセット

 電源の設定状態は、Scopyのアプリケーションをいったん終了して再開した場合も保存されています。しかし、電源の出力はディセーブルの状態で出力されていません。アプリケーションを再起動したら、必ずイネーブルの処理が必要です。
 また、トラッキングの設定になっている場合は、プラスの電源をイネーブルにするとマイナスの電源もイネーブルになります。プラスの電源の制御でプラス/マイナスの両方の電源の制御が一度に行われます。

入力信号の設定

 入力信号の設定はSignal Generatorの画面を開き、橙色のCH1を選択します。単位をmVoltsに設定し Amplitudeの欄に400を入力します。その後、RUNのボタンをクリックして入力信号をOPアンプに加えます。プラスやマイナスのアイコンをクリックする場合、とびとびの値しか設定できません。それ以外の値を設定する場合は、直接値を入力欄にキー入力します。

オシロスコープで入出力波形をチェック

 右下のMeasureをチェックすると、次に示すように橙色の入力波形の測定結果Period(期間) 1.000ms、Frequency(周波数) 1.000kHz、Peak-peak 409.209mV、Mean(平均) -4.356mVが表示されます。出力波形は紫色でPeriod(期間) 1.000ms、Frequency(周波数) 1.000kHz、Peak-peak 2.275V、Mean(平均) 94.670mVと表示されています。

 シミュレーション結果とLT1006の実際の回路をADALM2000で測定した結果は、ほぼ同じでした。

(2019/3/2 V1.0)

<神崎康宏>

初心者のためのLTspice入門 

OPアンプを利用したフィルタ回路のシミュレーションと実測

(1) 実測値を測定するための準備

(2) Scopyのインストール

(3) コンデンサにはインダクタンス成分もある

(4) ムラタ製作所のセラミック・コンデンサのLTspice用のデータを利用する

(5) シミュレーション結果とScopyによる実測値とを比較する

(6) 非反転増幅器のシミュレーション結果とScopyによる実測値とを比較する

(7) 単一電源で動作させる

(8) 単一電源でAC信号を大きく振幅させる

(9) LTspiceのシミュレーション結果をADALM2000でトレース

(10) 低域の周波数特性の改善


◆オームの法則を確認する

(1) 抵抗の設定...(4) 回

◆オームの法則で回路に任意の電圧を作る

(1) 抵抗分割...(4)回

◆LTspiceXVIIはUNICODEに対応して日本語表示もできる

(1) LTspiceXVIIで日本語を表示...(3)回

◆シミュレーション結果を保存しその結果を利用する

(1) WAVEファイルにする...(5)回

◆AC電源から直流電源を作る

(1) ダイオードによる整流回路...(5)回

◆ダイオードの動作確認

(1) ダイオードのモデル

◆コイルを利用した電源回路

(1) チョーク・インプット型全波整流回路... (5)回

◆LCRを用いた回路の検討

(1) 抵抗器(レジスタ)では交流信号の周波数が変わっても抵抗値は変わらない

(2) キャパシタンス(コンデンサ)Cのふるまい

(3) インダクタ(コイル)のふるまい

(4) CR回路のふるまい

(5) CR回路とパルス波の中身

(6) パルス波をフーリエ級数で表現すると

(7) LRフィルタを作る

(8) 電圧依存電圧源で信号を作る

(9) 電圧依存電圧源のLaplace オプション

◆スイッチング電源ICのシミュレーション

(1) LTC1144 (2) LTC1144 (2) (3) LTC1144 (3) (4) LTC3261(1) (5) LTC3261(2) (6) LTC3202(1)

◆ウィーン・ブリッジ発振回路のOPアンプ、フィルタの役割

(1) 低周波の正弦波発振回路

(2) ウィーン・ブリッジ回路各様の特性を.measコマンドで測定

(3) バンドパス・フィルタの出力の減衰とOPアンプの増幅率の関係

(4) ウィーン・ブリッジ発振回路を単一電源で動作させる

(5) ウィーン・ブリッジ発振回路に振幅の制限回路を付加する

(6) ウィーン・ブリッジ発振回路を実際の回路で確認する

(7) ウィーン・ブリッジ発振回路を実測したCRで確認する