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オペアンプ入門

はじめに

このページは、オペアンプを理解して、実際に回路に組み込む為に必要な情報を備忘録的に纏めたページです。 入門と言っても、私が入門者ですので、多大な期待はされませんよう…。

なぜオペアンプ？

1個のマイコンが出来ることは、一般にはデジタル信号の入出力ですね。強いて言えば、ＡＤ変換器やコンパレータが内蔵されている マイコンも有り、アナログの電気信号でもデジタル化して入力することは可能です。例えば温度変化を検知するなら、 ナショナルセミコンダクタのＩＣ温度センサＬＭ３５ＤＺなどの出力電圧をＡＤ変換すれば温度が簡単にデジタル値として得られますね。

実はこのようなＩＣは、センサーとなる素子にオペアンプ等を組み合わせて、マイコンと容易に接続できるように作られています。

元々センサー素子の類はＡＤ変換入力では直接入力できないような微弱電圧しか生じなかったり、電圧ではなく電流や電荷の帯電という 扱い難い微小な物理変化しか起こさないのですが、それらのセンサー素子にオペアンプ等を組み合わせて扱いやすいようにＩＣ化されているのです。

デジタルの世界だけでなくマイコンで色々なアナログ信号も扱おうと思ったら、上記のような出来合いのＩＣを使うのが一番手っ取り早いです。

”以上、これにて解説終わり”

これだとオペアンプの出番なんてないジャン！ってなっちゃいますが、確かに一般的な用途であればＩＣ化されたものが 出回っていて簡単です。が、ＩＣ化されてないもの、出来ないものもあります。そういう場合、そのようなアナログ部分を自分で設計 しないとならないわけです。

そういうものをマイコンと接続しようと思っていろいろと調べてみたら、そこで必要になるのがオペアンプの知識というわけです。

マイコンとセンサー素子を繋いだり、音声や映像のアナログ信号をアナログ信号のままちょこっと演算処理したり…そんな場合に使えます。 が、苦手な苦手なアナログ回路…。必要に迫られ仕方なくお勉強してみた結果を自分なりにまとめてみました。

オペアンプってなあに？

オペアンプとは、一言で言うと「演算増幅器」だそうです。オペとはオペレーション＝「演算」、アンプとはアンプリファイヤー＝「増幅器」。 そのまんまですね。

もともとは、アナログ値をアナログ値のまま計算するための計算機として作られたそうで、実際、オペアンプを使えば足し算、引き算、 掛け算、割り算、微分、積分などが結構簡単な回路で実現できてしまうようです。３．２Ｖ－２．４Ｖ＝０．８Ｖとか、１ｍＶ×１００＝１００ｍＶとかね。 こんなことが簡単にできるので「演算」とか「増幅器」という名前になっているようです。

結局どんなことができるの？

ネットで調べたり本を読んだりすると、それこそホントに色んなことができるようです。例えば…

たくさんあってキリがなさそうなので、当サイトでは主にマイコンとの接続に関係が深い「増幅」と「演算」の機能 （★印のとこ）を中心に纏めていきたいと思います。

まずは手始めにから読み始めてみてください。

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