今度の実験がOPアンプの実験なもので、説明を聞いてたのだが、
増幅率無限大なんてもので増幅するとわけわからないものになるな。
まぁ実際は増幅率は無限大ではなくて、106 〜 107程度なわけだけど。
それでもとんでもない増幅なのは事実だな。
そんなのは直接使えないから、他の回路と組み合わせていろいろすることになるんだろうけどねぇ。
しかし、ようわからんので、以前シミュレーション実験で使ったPSIMでどうなるのか確かめてみることに。
体験版ならタダだし、GUIで操作しやすいもんだからね。
まぁこんな感じでしょう。
なんか無駄に電流計が挟んであるけど、シミュレータの世界の電流計は内部抵抗がないので問題ない。
あと、1つ足の謎の電圧計があるが、これはグランドとの電位差を測る。
さて、それで動かしてみると、理論通りおよそ-10倍に電圧が増幅された。
V2=-(R2/R1)V1ということね。電源の起電力は1[V]だったから、V2は-10[V]ぐらいになると。
OPアンプというのは無限に増幅するんだから、この+と-の間に電位差があると、その電位差を増幅して出力電圧をとんでもないことにしてしまう。
というわけで、電位差が0になるように勝手に調整してくれると。
まぁそういうのがここでのOPアンプの仕事じゃないのかな。性能をもてあましてるに違いないな。
それで電流なんだが、-と+は同じになるように調整されてるんだから、-のところもグランドと電位が同じなんだから、
R1のところには、およそ1/(1×10[sup]3[sup])=0.001[A]流れてた。
それで、I1のところはさっき言ったとおり電位差がないはずなので0[A]、残り全部はR2を流れるもので、ここもおよそ0.001[A]。
それでここでオームの法則を適用すると、R2の両端の電位差は10[V]、
電流の方向の加減でV2のところは0-10=-10[V]となるわけだな。
じゃあR3には、オームの法則を適用すると、10/100=0.1[A]がグランドからV2に向かって流れるでしょう。
R2からは0.001[A]・R3からは0.1[A]、あわせて0.101[A]の電流がOPアンプの出力に流れ込んで行ってた。
ありゃ?まぁようわからんけど、電流を融通してくれる便利な回路のようです。
というようなもんらしい。
こんな話を授業でやってないというのに、実験の説明言うて1時間ぐらい聞くことになったわけだが、ちんぷんかんぷん。
途中から、どうもこういうことらしいというのがわかったぐらいだ。
それで確かめてみたら、確かにそうらしいとわかった。
というわけで、これを使ってちゃんと増幅できるかとか、そういう実験、来週ですね。
どうもこのOPアンプというやつは、電圧の足し算とか、電圧の微分積分が出来る代物らしい。
動作はどれもこんな感じで、実にOPアンプにしてみれば力をもてあますようなもんですわ。
というか、誰が無限大に増幅する回路を作ろうなんて考えたんだ?