2016年4月19日火曜日

電圧→電流変換のシミュレーション(メモ)

いくつか回路構成があるようなので、それぞれシミュレーションしてみた。


OPAMP


回路図

パラメーター解析

R5の両端に入力電圧に比例した電圧を発生させて電流に変換する。出力電流は

Iout = -(R2 /(R1 * R5)) * Vin
= -(10kΩ / (10kΩ * 1kΩ)) * Vin
= 1 * 10^(-3) * Vin

入力電圧はGNDを中心に2V(p-p)なので出力電流は2mA(p-p)

負荷抵抗のRLを100Ω~10kΩでパラメーター解析してみた。電源電圧が±5Vなので

5V / 1mA = 5kΩ

で5kΩ(グラフの赤色)以上で出力電流が頭打ちになっている。

PNPトランジスタ


回路図

パラメーター解析

入力電圧に+1.6Vのバイアスをかけている。入力電圧の負側の振れ分1VとQ1のBE間の電圧0.6V。

R1の抵抗値と入力電圧で出力電流が決まるが、この定数だと38uA程度と出力電流値は小さい。下のほうがリニアじゃない感じだ。

OPAMPとPNPトランジスタ


回路図

パラメーター解析

PNPトランジスタの前に非反転増幅回路を入れたもの。フィードバックはPNPのエミッタから。

入力電圧は+1Vを中心に2V(p-p)で振れる正側のみの正弦波。

負荷抵抗RLはGNDではなくVEEに接続している。

<追記:2016.04.22>

もう少し追加


OPAMPとPNPトランジスタとダイオード


回路図

パラメーター解析

入力電圧はGND~+2V(p-p)。出力電流はR2で決まる。負荷抵抗はVEEに接続。


NPNトランジスタ2個

回路図

パラメーター解析

入力電圧はGND~+2V(p-p)で+0.6Vシフトしている。負荷抵抗はVCCに接続。+0.6Vのバイアスだと下側が潰れてしまっている。

</追記>