constant_current_circuit_1

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    資料紹介

    -1-
    21 2 9
    1
    1.1
    次の 3 つの定電流回路を説明せよ。
    1.2
    基本的には、オペアンプに負帰還が掛かっているため、バーチャ
    ル・ショートが成り立つ。このことを利用して定電流を流す回路
    を作成している。
    1.2.1 定電流回路 1
    オペアンプのバーチャル・ショートより、
    Vin = V (1)
    したがって、点 4 の電圧は入力電圧によって決められるため
    Vin = RsI46 (2)
    と表すことができる。
    また、電流 I45 には流れないため
    I34 = I46 (3)
    が成り立つ。
    つまり、抵抗 Z が変動しても、電流 I34 は変わらないため、次
    式が成り立ち、
    I3

    資料の原本内容

    定電流源回路 -1― オペアンプを利用した定電流源回路 ―
    増成伸一
    平成 21 年 2 月 9 日

    1

    定電流源回路

    1.1

    問題

    1.2.2

    定電流回路 2

    定電流回路 2 も定電流回路 1 と同様に考えることができる。定
    電流回路 1 では、オペアンプから直接負荷につながっているため、

    次の 3 つの定電流回路を説明せよ。

    電流を稼ぐことができない。そこで、定電流回路 2 ではトランジ
    スタを接続し、電流増幅を考えた。

    Vin 1
    V-

    定電流回路 1 と同様に点 8 での電圧は、オペアンプのバーチャ

    Vout

    2

    Z

    3

    ル・ショートより入力電圧と等しくなる。したがって、オペアン

    Vin

    5

    プのマイナス側には、電流は流れないため
    4

    Rs

    Constant Current Circuit 1

    6

    R

    1
    3

    2

    I8,10 =

    V-

    Vin
    Rs

    (5)

    4

    6

    Vin 1
    V-

    Z

    5

    5

    Vout

    2

    3

    Constant Current circuit 3

    4

    9

    が成り立ち、I65 は定電流となる。この電流は、オペアンプの出力

    Rs
    Z

    から電流がベースに流れ込み、結果、出力電流を増幅したものに
    6

    なっているため、電流量が必要な場合はこの回路を用いる。

    7
    8
    10

    Constant Current Circuit 2

    1.2.3

    Rs

    定電流回路 3

    定電流回路 3 では、入力電源が交流になっている。そのため、電
    流が流れる閉ループを考える。まず、抵抗 R だが、これはオペア
    ンプを電圧源と見たときに入力電圧と直接つなげないために入れ

    解法

    ている。そして、ここでもバーチャル・ショートが成り立ってい

    を作成している。

    に形成された経路 1-2-5 に流れる電流は経路 5-6 に流れ込む。この

    1.2

    るため点1と点4の電圧は等しいといえる。したがって、仮想的
    基本的には、オペアンプに負帰還が掛かっているため、バーチャ に経路 1-2-5 の閉ループができていると考えられる。しかし、経
    ル・ショートが成り立つ。このことを利用して定電流を流す回路 路 5-4 はオペアンプの特性より電流は流れない。そのため仮想的
    ときに流れる電流が、入力電圧と抵抗 Rs で決定されるため、電

    1.2.1

    流 I56 は一定電流となる。

    定電流回路 1

    オペアンプのバーチャル・ショートより、

    Vin = V−

    (1)

    したがって、点 4 の電圧は入力電圧によって決められるため

    Vin = Rs I46

    (2)

    と表すことができる。
    また、電流 I45 には流れないため

    I34 = I46

    (3)

    が成り立つ。
    つまり、抵抗 Z が変動しても、電流 I34 は変わらないため、次
    式が成り立ち、

    I34 =

    Vin
    Rs

    理論的には定電流回路の条件を満たしていると考えられる。

    (4)

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