半波整流回路の確認
前回、LTSPICEのシミュレータで確認した単一電源OPアンプによる半波整流回路の動作を、実際のOPアンプを使って確認してみます。
ブレッドボードの半波整流回路
この回路をブレッドボードに再現しました。その回路の写真を次に示します。
単一電源なので乾電池4本で6Vの電源供給でテストしました。
信号源からの入力、OPアンプの+入力端子、出力にオシロスコープのプローブが接続されています。見やすくするために次のオシロスコープの画像では右端の信号源からの入力の波形は表示していません。テスト信号は、連載（30）で作成した正弦波発生回路からの正弦波を利用しました。
半波整流回路の信号処理結果
入力信号が、480ｍVくらいまでは正常に整流が行われています。
入力信号が480ｍV以上になると、入力のマイナス波形のピークに相当する場所から不正なピークが生じるようになります。前回のシミュレーションで過大な入力を加えたときと同じ結果になりました。
ただし、シミュレーションでは不正なピークが生じるにはマイナス1V以上の入力が必要でしたが、実際は0.5Vくらいから正常な動作をしなくなります。
実際の回路では、LM358の±の入力はマイナス電源より-0.3Vの範囲までしか動作が保障されていません。それ以下の電圧が加わると入力端子に接続されているトランジスタはエミッタ・ベース間でダイオードとして働き電流が流れ出すためです。
そのため、入力端子にマイナスの電源電圧より低い電圧が加わる可能性がある場合は、過大な電流が流れないように直列に抵抗を入れて保護します。ダイオードの順方向電圧が0.5Vくらいから徐々に電流が流れ出します。そのため不正なピークが生じると考えています。
次回は、単一電源で全波整流回路の検討をおこないます。
<神崎康宏>