ICHIKENで紹介されていたオペアンプを下記の
https://www.falstad.com/circuit/circuitjs.html
回路シミュレータでシミュレーションしてみました。
ICHIKEN さんの紹介記事はこちらですので、ご参照ください。
ディスクリートオペアンプを自作する!
ICHIKEN さんが、「回路定数もトランジスタの選定もかなり適当ですが､ そこそこ動作する」とおっしゃっていたように、シミュレータ上でもすんなりと動きました。実際に動く OP アンプ回路が得られたので、今度は、四つのブロック ( 差動増幅回路、電圧増幅回路、B 級プッシュプル回路、基準電流源 ) を、個々に解析してみたいところです。
シミュレータのサイドパネルのスライダーで、入力の電圧源の周波数と振幅を変化させてみたところ、出力の最大振幅は $\pm13.9~\text V$、出力波形が歪み始める周波数は $600~\text{kHz}$ くらいでした。
$Q_{12}$ のシンボルの上にマウス・ポインタを置くと、$Q_{12}$ の状態が下図のように表示されるので、基準電流源の電流 $i$ は、
$$i=V_{be}/470=0.62/470=1.32~\text{mA}$$
◆シミュレータの簡単な使用法
- 右側サイドパネルの「電圧源の周波数」と「電圧源の振幅」 の スライダーで、入力の電圧源の周波数と振幅を可変できます。
- マウス・ホイールで回路図全体を拡大縮小できます。
- Altキー + ドラッグで回路図全体を移動できます。
- マウス・ポインタをオシロスコープのプロットに近づけるとカーソルが現れて、そこの値が表示されます。
- オシロスコープ領域の境界付近にマウス・ポインタを置いて現れる水色のラインをドラッグすると、回路図領域とオシロスコープ領域の境界を上下に移動できます。
- シミュレーションを実行するには下記の回路ファイルをコピーして、シミュレータの File → Import From Text... で開くパネルに貼り付けてください。
$ 1 1e-8 5.692113234615338 50 5 50 5e-11
t 144 240 176 240 0 -1 14.445956822753798 -0.5732131645213397 100 default
t 272 240 240 240 0 -1 14.390271610121072 -0.5918709586334012 100 default
t 240 176 208 176 0 -1 13.805754265166637 -0.6023747761999623 100 default
t 208 320 240 320 0 1 -0.03702741852066538 0.5727009713582625 100 default
t 208 320 176 320 0 1 0 0.5727009713582625 100 default
w 144 272 272 272 0
w 272 272 272 240 0
w 176 224 176 208 0
w 176 208 208 208 0
w 240 208 240 224 0
w 176 256 176 288 0
w 240 256 240 288 0
w 176 288 176 304 0
w 176 288 208 288 0
w 208 288 208 320 0
w 240 288 240 304 0
w 240 288 288 288 0
w 208 192 208 208 0
w 208 160 208 96 1
w 208 208 240 208 0
w 176 336 176 368 0
w 176 368 240 368 0
w 240 368 240 336 0
t 304 288 336 288 0 1 -14.8726608692225 0.6097283898789279 100 default
w 304 288 288 288 0
w 336 272 336 256 0
w 288 288 288 256 0
c 288 256 336 256 0 3.3e-11 -14.8726608692225 0.001
w 240 368 336 368 0
w 336 304 336 368 0
d 336 224 336 256 2 default
d 336 192 336 224 2 default
t 368 144 336 144 0 -1 12.991530241562009 -0.6023747761999623 100 default
w 336 192 336 160 0
w 240 176 368 176 0
w 208 96 336 96 0
w 336 96 336 128 1
w 336 96 400 96 0
w 368 176 432 176 0
w 368 176 368 144 0
w 336 192 368 192 0
t 368 336 400 336 0 -1 15.482389259101428 -0.30860919151981164 100 default
t 368 208 400 208 0 1 -13.593905017761971 0.5916534116160183 100 default
w 368 192 368 208 0
w 400 192 400 96 0
r 400 224 400 272 0 27
r 400 272 400 320 0 27
w 400 272 560 272 0
w 336 256 368 256 0
w 368 256 368 336 0
w 400 352 400 368 0
w 336 368 400 368 0
t 432 176 464 176 0 -1 0 -0.6023747761999623 100 default
t 496 240 464 240 0 1 -28.171706578943184 0.6031393130080538 100 default
w 464 192 464 208 0
w 464 208 464 224 0
w 432 176 432 208 0
w 432 208 464 208 0
w 464 160 464 96 1
w 400 96 464 96 0
r 464 304 464 368 0 470
t 480 304 512 304 0 1 -0.6031393130080538 0.6227793318488004 100 default
w 464 256 464 304 0
w 464 304 480 304 0
w 400 368 464 368 0
w 464 368 512 368 0
w 512 368 512 320 0
w 512 288 512 240 0
w 496 240 512 240 0
r 512 96 512 240 0 10000
w 464 96 512 96 0
R 336 96 336 64 0 0 40 15 0 0 0.5
R 336 368 336 400 0 0 40 -15 0 0 0.5
r 144 48 560 48 0 10000
r 64 240 144 240 0 1000
w 144 240 144 48 0
w 560 48 560 272 0
r 560 272 560 368 0 1000
207 560 272 608 272 4 OUT
207 64 240 16 240 4 IN
207 144 272 96 272 4 IN\p
g 560 368 560 384 0 0
g 144 272 144 288 0 0
v 64 336 64 240 0 1 200000 1 0 0 0.5
g 64 336 64 352 0 0
x 513 308 541 311 4 14 Q12
x 178 244 197 247 4 14 Q1
x 222 244 241 247 4 14 Q2
x 334 292 353 295 4 14 Q3
x 400 211 419 214 4 14 Q4
x 400 340 419 343 4 14 Q5
x 239 325 258 328 4 14 Q6
x 153 324 172 327 4 14 Q7
x 446 245 465 248 4 14 Q8
x 462 181 481 184 4 14 Q9
x 312 150 340 153 4 14 Q10
x 179 180 207 183 4 14 Q11
o 78 4 0 x81212 20 0.00009765625 0 2 5 0 78 3 0.000049999999999999996 0 OUT
o 79 4 0 x8121a 2.5 0.00009765625 0 2 1 0 79 3 0.000049999999999999996 0 IN
38 83 F1 3 10000 1000000 -1 電圧源の周波数
38 83 F1 0 0.5 5 -1 電圧源の振幅
38 79 F1 0 1 1000 1 Text