Loading article…
電子工学において、仮想接地（または仮想アース）とは、基準電位に直接接続されることなく、一定の基準電位に維持される回路のノードです。基準電位は地球の表面の電位であると考えられる場合があり、その結果、基準ノードは「接地」または「アース」と呼ばれます。
仮想グランドの概念は、オペアンプやその他の回路の回路解析に役立ち、他の方法では実現が難しい実用的な回路効果を提供します。
回路理論では、ノードは任意の電流値または電圧値を持つことができますが、仮想グランドの物理的な実装には、電流処理能力と非ゼロインピーダンスの点で制限があり、実際上の副作用が生じる可能性があります。
工事
2つの抵抗器を使用した分圧器は、仮想接地ノードを作成するために使用できます。2つの電圧源が2つの抵抗器と直列に接続されている場合、中間点が仮想接地になることが示されます。
アクティブ仮想接地回路は、レール スプリッタと呼ばれることもあります。このような回路では、オペアンプまたはゲインを持つ他の回路要素を使用します。オペアンプはオープンループ ゲインが非常に高いため、フィードバック ネットワークを実装すると、入力間の電位差はゼロに近づきます。つまり、出力は反転入力に (フィードバック ネットワークを介して) 十分な電圧を供給し、入力間の電位差をマイクロボルトにまで下げます。より正確には、図のアンプの出力電圧は にほぼ等しいことがわかります。したがって、アンプが線形領域 (出力が飽和していない、周波数がオペアンプの範囲内) で動作している限り、反転入力端子の電圧は実際の接地に対して一定のままであり、出力が接続される負荷とは無関係です。この特性は「仮想接地」と呼ばれます。
アプリケーション
電圧は、2 点間に現れる微分量です。1点の電圧 (電位)のみを扱うには、2 点目を基準点 (グランド) に接続する必要があります。通常、電源端子は安定したグランドとして機能しますが、複合電源の内部ポイントにアクセスできる場合は、それらのポイントも実際のグランドとして機能することができます。
アクセス可能な電源内部ポイントがない場合、電源端子に対して安定した電圧を持つ外部回路ポイントが人工仮想接地として機能することができる。このようなポイントは、負荷が接続されても変化しない安定した電位を持つ必要がある。[1] [2] [3]
参照
- 電圧-電流コンバータと電流-電圧コンバータは、いくつかの典型的な仮想接地アプリケーションを示しています。
- ミラー定理の応用
参考文献
- ^ 仮想接地回路
- ^ 「単電源オペアンプ」。2020年7月25日時点のオリジナルよりアーカイブ。2007年2月4日閲覧。
- ^ 単電源、低電力システムの設計
外部リンク
- LT1118-2.5シンク/ソース電圧レギュレータで仮想グランドを作成する
- レール スプリッター、エイブラハム リンカーンから仮想グランドまで、基準電圧として人工仮想グランドを作成するアプリケーション ノート。
- 仮想電源グランドの作成
- 反転構成は、反転増幅器における仮想接地概念の適用を示しています (アーカイブ)