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2022年11月28日 (月)

単電源で反転アンプ マイナスの入力電圧は増幅できます

「ちっこい箱に組み込むシリーズ」と言ったらいいのか・・・
  (フリスクは未体験だけど)
これは「ニチフの圧着端子」 が入っていたプラケースです。

A11_20221128174801

その箱にUSBケーブル・コネクタ接続の電流検出アンプ
組んであります。
1Aで1Vのスケールでアナログ出力
  電流変化をオシロで見るためのツールです。

B11_20221128175201

導通チェッカーの検出抵抗値、1Ωを目指す
で買ったオートゼロアンプ「MCP6V01」の応用ということで、
組んだような記憶があります。

GND側に入れた電流検出抵抗、普通だと、こんな
「非反転アンプ」にするでしょうか。
B12_20221128175201
電源入力側のGNDを基準にして、電流検出抵抗の+側電圧を
増幅するという仕掛けになります。
この場合、負荷側のGNDとアンプ出力のGNDの電位が違う
ものになっちゃいますので、オシロで負荷側装置の波形と
この電流アンプの波形を見るときは注意が必要です。

そこで、このオペアンプの電源GND端子を出力側コネクタに
持ってくると「非反転アンプ」だったのが「反転アンプ」に。

B14_20221128175501
こうすると、負荷のGNDとアンプ出力のGNDが同レベルに
なります。

そして、単電源の反転増幅回路、入力がマイナス電圧なら
ちゃんと増幅してくれます。
B13_20221128175601

サンプルはこちら。
2013年06月28日:マリオカートのラジコン
ここでの検波回路、マイナスを出力するようにして反転アンプで
電圧を大きくしています。
Img20130627154836060
LEDを点けるためのTrを駆動しているだけですが。


※追記
電流検出アナログ出力回路、以前にも紹介してました。
  ・2021年5月20日:USB電源電流アンプ
この時はまだ供給電源側にGNDをつないでいる
「非反転アンプ」を構成しています。
その後の手直しで今回の回路です。

しかし・・・GND側で電流検出すると測定時の問題が
あれこれ(ほんとのGNDはどこ)出てくるので、抵抗を
入れるならハイサイド側に決まりです。

※さらに追記
持ち出してきたついでっと言っちゃなんですが、
手持ち部品もあることだし電流検出抵抗をハイサイド側に
移しました。
電流検出アンプはテキサスインスツルメンツの「INA180A3」。
100倍のアンプです。
検出抵抗の抵抗値は10mΩ。
1Aで10mVとなり、それを100倍して1Aで1Vを出力する
ようにしています。
Usb_cur3
※INA180の注意点
・サフィックス A と Bで ピン位置が異なる。
・その後に付く数字でゲインが決まる。
  1 x20
  2 x50
  3 x100
  4 x200
・電源電圧(VS)の範囲は 2.7~5.5V。
・入力 IN+、IN- の電圧範囲は -0.2V~+26V。


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