2011年9月アーカイブ

<オペアンプ回路2>

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残暑はまだまだ続きますが、夏バテ防止と言えばやはりうなぎが浮かびます。
今年は土用の丑の日が二回あったそうで、この日にうなぎを食す
というのは昔から習慣であるようですが、旬としては養分を蓄える、
晩秋から初冬にかけてだそうです。
近くのお魚屋さんの宣伝を見て、その日はうなぎを買って帰りました。

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夏と言えば生ビール、生ビールと言えばやはり餃子ですが(ちょっと強引?)
久々に餃子を作りました。
我が家では肉は少な目、キャベツはたっぷりのヘルシー餃子です。
その他、特に変わった材料は使いませんが、やはり餃子は焼き加減が命です。

 

<具>
① ニンニク、しょうがを好みの量で、キャベツは小1/2個(40個分くらい)を
   みじん切りして水にさらす。
② 豚ミンチ100gくらいを多めのごま油(大さじ3)、塩、醤油少々をボールに入れよくコネる。
   → ごま油を結構利かせると、風味が出て美味しくなります。
③ ①とキャベツの水分を良く絞って②に加えさらに色が変わるまでよくコネる。
④ ラップをして冷蔵庫で寝かせる。

 

<包み>
① 餃子の皮は作るのがベストですが、手間がかかるので買う場合は
   なるべく厚めで大きいものにする。
② 水で皮のふちを濡らして、具ははみでない程度の多めで包む。
   → 包み方はあまりに気にしない、ふちをしっかりつぶすのがポイント。
③ 少し打ち粉をして、トレイに間を空けて並べる。
   → 基本的に包んだら直ぐ焼く、もし残った場合は冷凍にする。

 

<焼き>
① フライパンを強火で暖め、引っ付かないように少し間隔を空けて並べる。
② 水をコップ1/3くらい入れ(冷凍の場合は少し多め)蓋をして中火に。
③ パチパチ音がして来てその音が小さくなったら蓋を外して、カラリとさせます。
④ 最後にごま油を垂らして1分くらいで出来上がり。
   → 時間は火加減にもよりますがトータル7~8分はかかります。
     蓋を外してからは焦げやすいのでまめにチェックして、
       これ以上やったら黒く焦げるという直前で引き上げることがポイントです。

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今日はなかなかいい焦げ具合で焼き上がりましたが、失敗することも
結構あります。ただ焼くだけですがなかなか難しいものです。

さて料理もそうですが、何事を成すにも実際に自分でやってみないと
ポイントは分からないものです。
種々の料理本がありますが、その通りに作ってもなかなか旨く行きません。
それよりも、お店とかで作った人に直接意見を聞く方がよっぽど
参考になります。
われわれの設計のお仕事も同様に他人の意見を直接聞き、それを吸収して
さらに自分の経験を加えていくということが、大切だなあと思います。

 

 
<オペアンプ回路2>
さて、オペアンプのモデリングですがブロック図1に定義した伝達関数は
下記式に計算されました。


 

20110912_3_yamamoto.png

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<図1>  オペアンプの等価モデル

 

この式において

20110912_12_yamamoto.png

 

 

 

として近似すると

 

 

20110912_4_yamamoto.png

 

 

 

 

となります。さらにグラフ化し易いように、式を変形します。

20110912_5_yamamoto.png

 

 

 

 

 

各項の利得特性、位相特性を図2に示します。

 

20110912_6_yamamoto.png<図2> 各項の伝達関数の利得特性(左)、位相特性(右)


 

さて、ここで各定数の関係を考えます。Cp、Rpは通常IC内に内蔵されます。
しかしCoはIC外部の負荷容量を想定する場合、Coの値によって、③項の

の値は大きく変わってきます。

 

 

Coが非常に小さい場合(数十pF以下)に、各項の定数である①項の0dBクロス、
②項の零点、③項の極の周波数上の位置関係を

20110912_8_yamamoto.png

 

 

 

とした時の周波数、位相特性の一例を図3に示します。
オペアンプとしては0dBクロス時の位相回りが重要ですが、十分に位相余裕は確保されており、特に問題はありません。

<図3> オープンループ利得特性(上)、位相特性(下)

 

次にCoが、非常に大きい場合を想定します。
極は利得がある周波数に移動するので、0dBクロス周波数の前に零点を配置し、位相戻しを行う必要があります。この時、各項の定数の位置関係は

20110912_10_yamamoto.png

 

 

 

となり、その時の周波数、位相特性の一例を図4に示します。
位相補償することで位相余裕は90deg確保できています。

 

<図4> オープンループ利得特性(上)、位相特性(下)