質問: オペアンプとコンデンサマイク コンデンサマイクからの信号をオペアンプで増幅する場合,気をつけなければいけない点はありますか? 増幅率1倍(1kω,1kω)だと反転増幅されるのですが,10倍にすると動かなくなります. オペアンプは「jrc num4558d」を使用しています. 増幅率は10倍(1kω,10kω)です.(出来れば1000倍まで増幅させたいです.) 回路は,「反転増幅回路 + 電圧フォロワ」です ファンクションジェネレータや圧電素子を使うと正常に動作します. お時間がありましたら,よろしくお願いします.
回答: コンデンサマイクというのは [1] にあるような円筒形のものですか?だとしたら、以下のようにコンデンサ c でdc成分をカットしてオペアンプに入力してください。オペアンプ1個で 1000倍も利得をとると、高周波特性が悪化します(入力オフセット電圧によってオペアンプの出力が飽和する恐れもあります)。以下のように2段構成としたほうがいいです。各段で 100倍の利得とし、全体で1万倍の利得としたとき(r 1 = 10kω、r2 = 1mω、r5 = 10kω、r6 = 1mωとしたとき)でも、20hz ~ 20khzの帯域(-3db帯域)がとれます。njm4558は2回路入りなので、2段構成でも1個のオペアンプで済みます。 ┌──────┬───┬─────┬────────────── 電源電圧(6v以上) │ │ │8 │ マイク r │ ┌─ ) ─ r2 ┐ │ ┌─ r6 ──┐ ┏┓+ │ + - │ 2│┏┷━┓1 │ │ + - 6 │┏━━┓7 │ + - ┃┠─┴─ c ─ r1 ─ ) ─┴┨- ┠─┴─ ) ─ c2 ─ r5 ─┴┨- ┠─┴─ c2 ─ 出力 ┃┠┐- │ 3┌┨+ ┃ │ 5┌┨+ ┃ ┗┛│ c1 │┗┯━┛ r3 │┗━━┛ │ │ │ │4 │ │ │ │ ├─ ) ─────┼───────┘ │ │ c1 │ r4 └───────┴─┴─┴─────┴──────────────── gnd(0v) c = 1μf(電解コンデンサ) c1 = 0.1μf(積層セラミックコンデンサ)、c2 = 1μf(電解コンデンサ) r1 = 10kω、r2 = 10kω(1段目利得1倍)~1mω(1段目利得100倍) r3 = 10kω、r4 = 10kω r5 = 10kω、r6 = 10kω(2段目利得1倍)~1mω(2段目利得100倍) r はコンデンサマイク推奨の値(普通は r = 1kω程度でいい) 接続 ┴ ┬ ├ 非接続 ─ ) ─ コンデンサマイクの出力インピーダンスはあまり小さくないので、r1 = 1kω とすると、1段目の利得が計算通り( r2/r1)にならないかもしれないので、r1 > 1kω としたほうが良いと思います(上の回路では r1 = 10kω としています)。1段目のr1 と c の値を変えると、低域のカットオフ周波数が変わります(r1*c を大きくするとより低い周波数まで増幅できる)。上の回路では低域のカットオフ周波数は 20hz 程度になっていますが、その場合、マイクに風が当たるとボコボコ音がかなり大きく聞こえるかもしれません。ボコボコ音がうるさいときは、c の値を 1μf より小さくしてください。 [1] コンデンサマイク http://industrial.panasonic.com/www-data/pdf/aba5000/aba5000cj10.pdf [1] njm4558データシート http://semicon.njr.co.jp/njr/hp/filedownloadmedia.do?_mediaid=6705