更新履歴

2012.09.30 Ver.1.000　新規作成
2012.10.06 Ver.1.001　差動アンプ追加
2018.06.07 Ver.1.002　データ追加

はじめに

CMOS　インバータでも、1段構成のバッファのないタイプは、反転アンプとして使うことができる。


　図１　回路図

CMOS　インバータはICの中に6個入っているので、便利である。

TC4069UBPは、電源電圧が最大18Vまでかけられる。
しかし、このような反転アンプは貫通電流が流れるため、12Vくらいで使用する。
2個の反転アンプで、残り4個の入力をGNDにして、14mAであった。
１つ7mAとなるので、6個では、42mA×12V=500mWとなる。

カタログでは、DIPパッケージで300mWなので、幾分規格オーバーとなる。
9Vくらいなら何とかなるかもしれない。

4個までなら、28mA×12V=336mWで何とかなるかもしれないが。

１．1倍の反転アンプ評価

　図2　評価回路

周波数特性を示す。


図３　周波数特性

　
図4 　100KHz方形波                                          図５　10KHz方形波


図６　歪率特性


図７　高調波特性

このとき、　ゲインは-1dB　ノイズレベルは55uV　A補正9uVであった。

１−２．再測定

図８　再測定回路

図９　周波数特性　オープンゲイン（赤）　クローズドゲイン（黄色）

  

図１０　ひずみ率特性　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　高調波特性

図１１　出力インピーダンス（無帰還）

２．10倍の反転アンプの評価

回路は以下にしめす。


図２−１　回路図

このとき、0dBV出力時のゲインは、15.7dB（6.1倍）であった。

周波数特性は、



図２−２　周波数特性

  
図２−３　100KHz方形波　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　10KHz方形波



図２−４　歪率特性



図２−５　高調波特性

歪は、2次歪成分である。

３．差動アンプ

回路を


図３−１　差動アンプ

このようにすると、同相除去比のある差動アンプになる。

調整は、2つの入力に同じ1KHz信号をいれ、出力が最小になるようにする。
0dBVの片側入力の出力状態で、両方とも同じ入力を入れると-46dBVになる。

前段は反転アンプで、後段は加算器なので、同相成分は打ち消されて、差動成分のみ増幅される。
ここで、同相成分は左右共通なのに差動成分は、位相が反転なのに注目する。
だから、加算器では、同相成分は、打ち消され、信号成分は、加算される。

このとき、出力の-46dBVの波形は、


図３−２　同相成分　5mV/div

となる。これは、前段の歪が打ち消されずに残ったものである。
したがって、入力レベルによって同相除去比は、異なることが予想される。

入力レベル	同相レベル	条件
-10dBV	-54dBV	0dBVで調整
-10dBV	-66dBV	-10dBVで調整
-10dBV	-67dBV	-20dBVで調整
-20dBV	-64dBV	0dBVで調整
-20dBV	-78dBV	-10dBVで調整
-20dBV	-80dBV	-20dBVで調整

図３−３　-10dBV同相入力時の出力波形　1mV/div


差動アンプとしては、


図３−４　差動アンプ特性　（トランス600Ω：600Ω）

ゲインは、-4.5dBV+6dB=1.5dBとなります。歪は、片側で、0.28%　2次0.27%　3次0.1%でした。
差動では、測っていません。

出力間同士のDCのアンバランスは、4mVでした。





つづく