第6章

第6章
技 38
入力電圧の大小を比べて，判定結果を L/H 出力
で知らせてくれる
信号の大小を比べて高速判定！ 2 大基本コンパレータ回路（単電源）
VCC（＋12V）
R2
2
3
V1
R1
VR
2.2k
C1
0.1μ
8
VCC（＋12V）
PS＋端子
（VPS ＋＝5V）
C2
10k
信号源
4Vpeak
判定
スピードの
測定法も
プロの技！コンパレータ回路
R3
R2
4.7k
10k
1
0.1μ
C2
6
7
4
V2
信号源
4Vpeak
R3
0.1μ 4.7k
8
5
IC1
4
PS＋端子
（VPS ＋＝5V）
IC1
V2
V1
VR
R1
C1
2.2k
0.1μ
IC1：NJM2903（新日本無線）
基準電圧VR の求め方
VR ＝
＝
IC1：NJM2903
R1
V
………
（1）
R1＋R2 CC
式（1）より基準電圧VR ≒2.16V
2.2kΩ
×12≒2.16V
2.2kΩ＋10kΩ
（a）反転型
（b）非反転型
（直流）
と三角波を入力して応答を調べる
図 1 実験！基準電圧
基準電圧V R に対して入力電圧V 1 が高いのか低いのかを，論理レベルの H または L の 2 値信号で出力する
● 要点
コンパレータは比較器とも呼ばれ，二つの電圧を比
べてどちらが高いのか，あるいは低いのかを，論理レ
ベルの H または L の 2 値信号で出力します．
OP アンプと異なり，負帰還をかけないで使用しま
す．OP アンプと特性を比較すると，一般にオフセッ
ト電圧やバイアス電流などの直流特性は悪いですが，
動作スピードは非常に高速です．出力回路は，オープ
ン・コレクタ（オープン・ドレイン含む）か，ロジック
IC の出力と同等（TTL，CMOS など）です．
電圧［V］
4.5
4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0
−0.5
0.5
入力V（1V/div）
1
出力V（2V/div）
2
0.9 1.1 1.3 1.5 1.7 1.9 2.1 2.3 2.5
時間［ms］
図 2 実験！反転型コンパレータの応答波形
入力 V 1 が基準電圧 V R よりも低いときは出力 V 2 が H （＝ 5 V）
，入力
V 1 が基準電圧VR よりも高いときは出力V 2 が L （＝ 0 V）となる
112
して入力電圧 V 1 が高いのか低いのかだけを見る回路
です．
図 1
（a）が反転型で，図 1（b）が非反転型です．
IC は，オープン・コレクタ出力のコンパレータが 2
個入った新日本無線の NJM2903 を使います．オリジ
ナルは LM2903（テキサス・インスツルメンツ）で，同
社の LM393 も使えます．コンパレータが 4 個入った
NJM2901 や，そのオリジナルである LM2901，LM399
も使えます．なお，未使用コンパレータは，反転入力
端子と非反転入力端子をグラウンドに接続します．電
源は，＋ 12 V の単電源とし，オープン・コレクタ出
力は＋ 5 V 電源から抵抗 R 3 ＝ 4.7 kΩでプル・アップ
しています．
基準電圧
V
＝2.16V
R
0.7
図 1 の基本コンパレータ回路は，基準電圧 V R に対
● 実験
図 2 に，反転型コンパレータ回路の入出力特性を示
します．入力 V 1 は 4 Vpeak で 1 kHz の三角波です．基
準電圧 V R ＝ 2.16 V であり，入力 V 1 が基準電圧 V R よ
りも低いときは出力V 2 が H （＝ 5 V），入力V 1 が基
準電圧V R よりも高いときは出力V 2 が L （＝ 0 V）と
なっていて，理論どおりに動作していることがわかり
ます．
図 3 に，非反転型コンパレータ回路の入出力特性を
2014 年 5 月号

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