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zoom RSS 交流ミリボルトメーター

<<   作成日時 : 2017/01/29 19:21   >>

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このところ、少し忙しいので、更新ができていません。夕食前に、LTspiceで、ACミリボルトメータのフロントエンドをシミュレーションしてみました。まずは、OPアンプを、普通のTL081にして、表示には、三和のアナログテスタEM7000を使います。この前提で、1.2mVを3Vに増幅する、2500倍(67.96dB)の増幅器を設計してみます。
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設計後の特性は、200kHZ程度まで使えそうな仕上がり利得にしました。
ただし、以下の回路図のように、周波数特性の補償用コンデンサが付いています。
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TL801は、古いOPアンプですが、FET入力で使い易い息の長い製品で、互換品も沢山あります。今、実現するのであれば、TL072や、NJM072が良さそうです。TL081との互換性が高いのは、NJM072Bです。ボルテージフォロアとして使っても、多少の容量負荷では、発振しません。
ただし、今回のような広帯域で、大きな振幅を期待するのであれば、NJM072が良いでしょう。最後に、Bの有無で、スルーレートと小信号帯域幅が違います。実験用に作るのであれば、NJM072のスルーレートは、20V/us程度あります。EM7000の交流測定レンジは、3Vrmsのレンジだと、実測では、1MHz以上まで測定可能ですが、これ以下のレンジがありません。そこで、今回は、このテスターに取り付けるアダプターとして設計してみました。

補償用のコンデンサを使わないと、超高速OPアンプを使っても、周波数レンジはこの程度になってしまいます。
調整には、全体の、適当な所に、ゲイン調整のVRと、周波数特性調整のトリマコンデンサを2か所程度取り付けます。
OPアンプは、各段を、7倍強で設計しています。4段増幅なので、各段のデカップリングは重要です。
また、レンジ切り替えのロータリースイッチは、一番高感度の部分のコンデンサで、周波数特性を調整します。

今まで、理想ダイオード全波整流方式のアダプターを使って、4レンジで、10mVから10Vまでの測定をしていました、デジタルテスターが使えるので、それはど不便は無かったのですが、ちょっと考えてみました。
これ以上の性能を実現するのであれば、より高性能なOPアンプを使って、さらに、補正方法を考える必要があります。

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