オペアンプ祭り開催（？）

今年も1月だけ投稿ペースが速い事に気がついて焦っていますw

そして、今更前回の続きを書いているということは…そうです、まだ作ってる途中です（汗）

さて、実験用電源には電圧や電流を表示したいと思いました。

こういう場合、秋月さんに売っている↓これを使えばとっても楽です。

しかも安い！

超小型２線式ＬＥＤデジタル電圧計（パネルメータ）３桁表示　ＤＣ３～１５Ｖ（赤色）オートレンジ: 測定器・計測器関連 秋月電子通商 電子部品 ネット通販





電流も計りたければ、少しお値段がはりますが↓これになりますかね。

ＬＥＤデジタルパネルメータ　電圧・電流同時表示　ＤＥ－２６４５－０２: 測定器・計測器関連 秋月電子通商 電子部品 ネット通販





これを買ってDCコンバータの出力に繋げば、さっくりと電圧・電流を表示する可変電源の完成です。安いです！素敵です！

だがしかし！


Aitendoの福袋に↓こんなのが10個くらい入っていましたし、売っているものでもあえて作ってみるってのが電子工作の醍醐味ですよね？

★特売品★4桁7セグLED表示器 - aitendo






そんなこんなで、電圧・電流計も自作するという流れになりました。無駄でも非効率でもいいんです。作りたくなっちゃったのでしょうがないのです（笑）

さて、やっと本題なのですが、「電圧計　自作」というキーワードでググったところ、抵抗で分圧した電圧をPICやArduinoのA/Dコンバーターで読み取って表示する回路が多く見つかります。まずはそれらを参考に回路を組んでいくことにしました。
使用するマイコンとしては、ARD福袋を購入済みですので、ATMega（Arduino）でいくことにします。

まずは電圧測定回路ですが、オペアンプを使ったボルテージフォロワを通して、インピーダンス変換して読み出すのが定番のようです。

電流を計測する場合は、回路に直列に挿入した抵抗両端の電圧差を読み取る事で計測することができます。（オームの法則ってやつですね）
この抵抗は、測定対象の回路に影響を与えないようになるべく小さい物にする必要があるため、その電圧差もとても小さいものになります。
この小さな電圧を測定可能な大きさにするために、増幅する必要がありここでもオペアンプを使います。

ということで、「ふんふんオペアンプね。こういうこともあろうかと（？）買ってあったはず〜」と部品箱を漁ってみたところ、２つほど出てきました。

定番のLM358と、すでに製造が終わっているLMC6584です。
（このLMC6584は2年くらい前の秋月のお楽しみ袋に入っていたものですｗ）

コンセントから供給される、AC100VからDCへの変換には、自宅に転がっていたノートPC用ACアダプタを使うことにします。
こいつは16V出力のものなので、そこから3〜12V位の範囲で可変できれば（効率はともかく）実験には充分なものになります。

他にはケースやコネクタ類が必要になるので、少しだけ部品を買い足すために、再度Aitendoに行出向きました。

表示に使う7セグメントLEDは何個か使うので、扱いが楽になるようにドライバICのHT16K33も調達したかったんですよね。
（しかし、こんなICをさりげなく在庫しているAitendoさん、素敵です。）

LEDコントローラドライバ（I2C） - aitendo






この時に「どうせなら高精度な方がいいよね」と思って、データシートも読まずにOP07Cもついでに買ってきました。
（これが後の迷走に繋がるw）

  精密オペアンプ - aitendo






とりあえずLMC6584で電圧を測定する回路を手持ちの部品を使ってブレッドボード上に組んで電圧を読み取ってみたのですが、どうもテスターで測る値と結構違います。
「ふむふむ、これがオフセット（？）ってやつか」
とかしたり顔で、ソフト側で何度か調整したのですが、どうにも安定しません。

正しい電圧が測れない要因として
・AVRにちゃんと基準電圧を与えていない
・オペアンプの低域の精度があやしいっぽい（レールトゥレールですが0V付近はさすがに苦手ですよね）
・抵抗の精度が5%
などが思い浮かび、どうにも絞り込めません。
さらに、現段階ではオペアンプに関する知識が足りなすぎて、自分のミスなのか部品の組み合わせの関係なのかもわかりません。
（さらにLMC6584は動作電圧が10Vということに今更気がついて、そもそも上の方の電圧（12V以上）では使えないことがわかりました・・・）

オペアンプというのは「必要な仕様から最適なものを選択する」という使い方が正しいICなので「手持ちでなんとかしよう」というのが間違っているんだなというのが、今はなんとなくわかるんですが・・・
この時は「じゃ、じゃぁオペアンプかえたり基準電圧与えたり、高精度の抵抗使ったらどうなるの？」というワクワクが止まらない状態になってしまっていました（あっ！）

ということで、とりあえず秋葉原へw

まず 1%精度の抵抗を入手。
そして基準電圧の為にNJM431L（TL431相当品）を秋月さんで入手。

どうせならと↓このページで取り上げられていたフルスィングのLMC6484と

両電源出力可能な自作定電圧電源｜電子工作室






さらにこちら↓で使われているLMC662も。

ＰＩＣ<84>






さらにAitendoで購入したOP07は表面実装タイプなので、ブレッドボードで実験できなかったのでDIPタイプのこれ↓も

超低オフセットオペアンプ　ＯＰ０７ＣＰ（ＴＩ製）　２個入: 半導体 秋月電子通商 電子部品 ネット通販





気がつくと

 LM358・LMC6585・OP07・LMC6484・LMC662

と、こんな感じにオペアンプの山が目の前に現れてしまっていました（汗

さぁ、すてきなオペアンプの山への登頂開始ですよ（笑）