オペアンプ NJU7062の駆動能力を見る
2023年4月26日:出窓:鯉のぼりを振れたらというリクエスト
ここでの、小型サーボを使っての駆動実験は失敗。
この波形発生(sin波)に使ったのが
日清紡マイクロデバイスのNJU7062
秋月扱いで80円。
3~16V電源で低オフセットだし、あれこれ工作に使えるか
と思ったのですが、思わぬ落とし穴が報告されています。
・オペアンプNJU7062を使うのは難しい:釣り師のつれづれ日記
なにがアウトなのか・・・出力電流が取れないのです。
・アンプを構成したとき、帰還抵抗の値を小さく
できない。
・負荷抵抗が小さいと欲しい出力電圧が出てこない。
と、出力の駆動能力が弱いと、何かと制限が出てきます。
それを確かめてみました。 検証に使った回路は
・単電源オペアンプの入出力特性を調べる
※この時は「無負荷」でしか調べていません。
そこで、今回は
LMC6482 ・・・ 秋月での扱い停止
MCP6022 ・・・ 低オフセット品
そしてNJU7062。
この3つのオペアンプの出力に
・GND側に負荷抵抗を入れる。
・電源(+5V)側に負荷抵抗を入れる。(プルアップ)
と、負荷抵抗をつないだ時の挙動を調べてみました。
まずはLMC6482とMCP6022。
(クリックで拡大↓)
両方とも安心して使えるレベルです。
※オフセット電圧が小さいので、黄色線:入力と
緑色線:出力がほとんど重なっています。
GND側に入れた負荷抵抗、抵抗値が小さくなると
出力レベルがずずずずっと下がってしまい、
「こりゃあかんわ」
状態に。
33kΩはなんとか。
10kΩになるともうあかん。
※抵抗をプルアップするように入れた時、
つまりLに引っ張るほうはまだましですが。
NJU7062を使う時は、この特性に注意が必要です。
※追記
11倍の非反転アンプを組んで、帰還抵抗の値を
変えて出力の様子を比較してみました。
A1は10k・100kで。 A2は1k・10kで11倍増幅。
試したのはLMC6482とLM358、そしてNJU7062。
こんな結果です。
LMC6482は頑張ってフルスイング。
LM358は、1k・10kでも10k・100kでも
およそ3.7Vで頭打ちに。
NJU7062は1k・10kだと、2.2Vくらいで
飽和しちゃいます。
※さらに追記
・トランジスタ技術2023年6月号
10日発売ですが、年間購読している人には
ゴールデンウィーク中に届いているかと。
今号の特集「作る!わかる!USB Type-C&電源」
この第2章に
「どっち向きもOK!USB Type-C電圧・電流モニタ」
という製作記事があります。
この中でNJU7062にが使われていました。
ハイサイド側に入れた電流検出抵抗(0.1Ω)の
電圧ドロップをNJU7062を使った差動アンプ
で10倍増幅して1Aで1Vを得ようという目論見です。
こんな回路。
差動アンプを構成する4本の抵抗は「1k・10k」の
組み合わせです。
「ちょっと重いんじゃないか?」
と、「10k・100k」のと比較してみました。
オペアンプの電源は非反転入力側電圧と同じ
になるので、反転入力側の電圧をちょっとだけ
下降させます。
電流が流れるか流れないかの、出力「0V」付近
が問題になるので拡大して観察します。
1k・10kの抵抗だと30mVほどの残留電圧が見えます。
10k・100kだとそれが2mVほどに。
30mVということは測定電流値は約30mA。
基準電圧5Vで10bit分解能のArduino UNOでの
測定ということですので、30mVは6/1024。
0.6%ほどの不感帯が生じることになります。
※このトラ技には私の記事も。
トラ技Jr.コーナ
回路の通電確認に便利な0.1mA精度
USB接続電流計の製作
※タイトルにUSBという文字が
入っちゃいましたが、USBとは
直接の関係はありません。
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コメント
出力電流が0.1mA以下なんですね。電池駆動の回路ならこれで良いのでしょうが、いろんなことに使うアマチュアには向いてない感じですね。
投稿: ラジオペンチ | 2023年5月 7日 (日) 09時11分
性能のエエOP-AMPはそれなりに高価っということで・・・
MCP6022、電源電圧上限がもうちょい高けりゃエエんですが・・・
LMC6482が性能的にも価格的にもちょうどエエあんばいのC-MOSオペアンプだったんですが・・・。
「・・・」(もうちょいどないか)という記述が多くなってしまいます。
投稿: 居酒屋ガレージ店主(JH3DBO) | 2023年5月 7日 (日) 21時05分
オペアンプ+抵抗で差動アンプをこしらえるときは、抵抗の精度に注意。
・・・ゲインしだいになるんですが
コモンモード電圧を上下させたときに出力が変動しちゃいます。
5%はもってのほか
1%でも×10ではキツい。
0.1%品でもどないかしたいと思う。
最終手段はpotを入れて微調でしょうなぁ。
投稿: 居酒屋ガレージ店主(JH3DBO) | 2023年5月10日 (水) 11時12分