しきい値付近で線形増幅器になるコンパレータ

入力電圧が、0Vからある電圧V1までのときは"L"レベルを出力し、V2>V1をみたすある電圧V2からV3>V2をみたすある電圧V3までの時は"H"レベルを出力するコンパレータ動作をする。入力電圧がV1からV2の間は、"L"レベルから"H"レベルまでを線形につなぐ出力をする。

という動作の回路を作れないかという質問を先輩から受けました。
ようは、しきい値の前後でリニアな増幅器となるコンパレータというわけです。






上のような回路を考えてみました。コンパレータはそもそも非常に利得の大きい増幅器で、その出力を飽和させて使っています。
これに対してこの回路では増幅率を下げ、しきい値付近で飽和しないようにしてみました。

注意すべき点は、OPアンプの選択です。
飽和時の出力電圧はOPアンプの特性に依存するので、出力レールtoレールOPアンプを選ぶのが無難だとおもいます。
また、しきい値付近以外ではバーチャルショートが崩れるので同相入力電圧も広い必要があります。結局は入出力レールtoレールOPアンプを選ぶことになるのでは無いでしょうか。
また、コンパレータ動作をさせるので差動入力電圧範囲も広く取れなければなりません。


tag: OPアンプ 

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