【授業☆しょ~かい】オペアンプを使った『電圧駆動回路』と『LTC』のレポート作成だよ! 電子技術科(都留キャンパス)No. 282

2020年09月16日

こんにちは。あんどくんです 。
電子技術科をPRしているよ ☆彡
みんな、令和2年もリアルに応援よろしくね (`・ω・´)ノ
産短大では、前期授業がスタートして 、今週で15週目なんだよ。
今日、令和2年9月10日(木)は、2限に1年生の『電子計測Ⅱ』、3限に2年生の『電子回路設計』に、おじゃましたんだ。

 

1年生の『電子計測Ⅱ』では、基本的な電子回路の動作を、電子回路の設計や組み立てをしながら学んでいるんだ。また、電子回路を製作しながら、測定器を使った回路の『デバッグ』の仕方も身につけているんだよ。

今回は、前回学んだ『電圧駆動回路』の改良型について学んだんだよ。

 

この改良型の回路では、オペアンプを使うんで、オペアンプの動作について学んだんだ。

 

下の写真の回路みたいに、 オペアンプの出力端子を電子部品 (写真では抵抗R2) を介して、 オペアンプのマイナス入力端子に接続すると・・・
オペアンプのマイナス入力端子とプラス入力端子の電圧が等しくなるんだよ。
ここでは省略するけど、実際に、電圧の式を立てて数式で示したんだよ。
こんな風に、オペアンプの出力端子を マイナス入力端子に接続することを、『負帰還』っていうんだ。また『負帰還』により、オペアンプのマイナス入力端子とプラス入力端子の電圧が等しくなることを『バーチャル・ショート』 っていうんだ。

 

さっそく『演習問題』を考えたんだよ。オペアンプに『負帰還』がかかっているかを見てみれば、すぐにわかるよ。

 

オペアンプの動作を学んだあと、下の写真の改良型『電圧駆動回路』 の動作について学んだんだよ。
この回路では、 オペアンプの出力がトランジスタを介して、オペアンプのマイナス入力に接続されているんで・・・
マイナス入力とプラス入力の電圧が等しくなるんだ。なので、プラス入力に 1.8V を加えると、この電圧がダイレクトに負荷 (LED) に加わるんだよ。LEDに電圧が加わると、LEDには電流が流れるんだけど、この電流は、トランジスタがコレクタ電流として、電源から供給してくれるんだよ。
このとき、トランジスタがON状態なんで、ベースとエミッタ間の電圧は、0.6V になるんだ。それから、ベースに流し込む電流は、オペアンプの出力が供給してくれるんだ。

 

改良型『電圧駆動回路』の動作を学んだところで、『演習問題』の回路を設計することになったんだ。

 

この問題では、5V 電源から、分圧回路で 1.5V を出力して、この出力電圧で『豆電球』(1.5V; 300mA)を点灯させる回路だよ。

 

担当者の先生が、書画カメラを使ってポイントを説明しながら、回路を設計したんだよ。

 

下の写真が、設計した回路だよ。

 

回路設計図』が完成したら、さっそくブレッドボード上に回路を組み立てて、回路の動作を検証したんだよ。

 

回路は下の写真みたいになったんだよ。テスタで『豆電球』に加えた電圧を測定したり、『バーチャル・ショート』を確認したところ、回路の動作を検証できたよ。

今回はここまで。

 

3限の時間は2年生の『電子回路設計』におじゃましたんだ。
この授業では『LTC (ライントレースカー) 』っていう、白い紙面上の黒いラインに沿って自動で走行する『模型自動車』を設計しながら、電子回路の設計方法について学んでいるんだよ。

実験室におじゃましたところ・・・
ほとんどの学生が『LTC』の製作が終わって、レポートを作成していたんだよ。
製作した『LTC』について、各回路の動作原理や、回路基板の製作方法をまとめていくんだよ。これまでに学んだことや、取り組んだことを自分の言葉でまとめることで、理解がより深まるんだよ。また、新たな発見や、不明な点も出てくるんだよ。

 

学生から、『PWM回路』の動作原理についてリクエストがでたんだよ。土橋 准教授が書画カメラを使って詳しく説明したんだよ。

 

学生はモニタをみながら、メモを取ってレポートを作成するときの参考にしていたんだよ。

今回はここまで。

今日はこの辺で・・・
電車で帰るよ ≡3

みんな、今日も1日おつかれさま ☆彡
改良型『電圧駆動回路』では、オペアンプが負荷の電圧を固定して、トランジスタが負荷の電流を供給すんだよ!

今日も『産短大の毎日』をみてくれてありがとう!
また、明日からがんばろっ٩( ‘ω’ )و

それじゃ ≡3 ≡3 ≡3

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