前回はモータを回すための定電流回路を紹介しました。
回路の形式としては、非反転増幅器の応用だったのですが、今度は反転増幅器の応用として定電流回路を紹介します。
図のようになります。
非反転増幅器タイプでは、（＋）端子と（－）端子の電位が等しくなるように働くことを利用して、その値になるようにオペアンプはアンプの出力電圧を生じるので、途中の経路に入った負荷（モータのような）に電流を流していました。
反転増幅器タイプはフィードバック抵抗の先にある電位が、入力電圧の反転になるように出力電圧を出すので、そこに電圧電流変換係数を決める抵抗（センシング抵抗といいます）があれば、その抵抗にそれ相応の電流が流れます。よって出力端子から抵抗までの間に電流を流したい負荷があれば、その電流が流れることになります。
非反転増幅器タイプと違うところは、回路設計的に誤差を持つと云うことです。
センシング抵抗 RL には、負荷に流れた電流が流れますが、同時に入力からやってきた I1 も流れます。すなわち、RL - I1 が負荷に流れる電流と云うことです。これはオペアンプが理想であっても発生します。従って、R0 と RL の抵抗比を実用上無視できるぐらい大きくしておく必要があります。
以上の定電流回路は、いずれも負荷がフィードバックループ内にあり、負荷の一端をグランドに接続することができません。
これでは不便だ、という用途には次のような回路が使えます。
かなり複雑な感じですね。ですが５つの法則を使って解いてみます。
各点の電圧を図のようにおきます。（＋）端子と（－）端子は法則３から等しいということで、同じ記号にしておきます。
とりあえず目につくまま式を書いてみましょう。活躍するのは法則１と法則２です。
入力側から、
I1 = (V1 - V2) / R0 ・・・ (1)
これがそのまま V4 の地点まで流れます。
I1 = (V2 - V4) / R0 ・・・ (2)
出力端では、
V2 = V3 x R0 / (R0 + R0)
よって、
V2 = V3 / 2 ・・・ (3)
不明な数字が３つ ( V2, V3, V4 )、独立した式が３つということで解くことができますから、、
(1) と (2) から、
(V1 - V2) / R0 = (V2 - V4) / R0
V1 - V2 = V2 - V4
2 x V2 = V1 + V4
ここに (3) を代入して、
2 x V3 /2 = V1 + V4
V3 = V1 + V4
V3 - V4 = V1
となりました。どういうことかというと、V1 が ( V3 - V4 ) に現れると云うことです。
そして、V3 と V4 の間には、センシング抵抗 RL がつながっており、結果として RL には、( V3 - V4 ) / RL の電流が流れます。その電流はそのまま、IL として負荷に流れる（前の回路解析と同様に R0 の電流も加算します）ので、V1 / RL の電流が負荷に流れることになります。
回路の形式としては、非反転増幅器の応用だったのですが、今度は反転増幅器の応用として定電流回路を紹介します。
図のようになります。
非反転増幅器タイプでは、（＋）端子と（－）端子の電位が等しくなるように働くことを利用して、その値になるようにオペアンプはアンプの出力電圧を生じるので、途中の経路に入った負荷（モータのような）に電流を流していました。
反転増幅器タイプはフィードバック抵抗の先にある電位が、入力電圧の反転になるように出力電圧を出すので、そこに電圧電流変換係数を決める抵抗（センシング抵抗といいます）があれば、その抵抗にそれ相応の電流が流れます。よって出力端子から抵抗までの間に電流を流したい負荷があれば、その電流が流れることになります。
非反転増幅器タイプと違うところは、回路設計的に誤差を持つと云うことです。
センシング抵抗 RL には、負荷に流れた電流が流れますが、同時に入力からやってきた I1 も流れます。すなわち、RL - I1 が負荷に流れる電流と云うことです。これはオペアンプが理想であっても発生します。従って、R0 と RL の抵抗比を実用上無視できるぐらい大きくしておく必要があります。
以上の定電流回路は、いずれも負荷がフィードバックループ内にあり、負荷の一端をグランドに接続することができません。
これでは不便だ、という用途には次のような回路が使えます。
かなり複雑な感じですね。ですが５つの法則を使って解いてみます。
各点の電圧を図のようにおきます。（＋）端子と（－）端子は法則３から等しいということで、同じ記号にしておきます。
とりあえず目につくまま式を書いてみましょう。活躍するのは法則１と法則２です。
入力側から、
I1 = (V1 - V2) / R0 ・・・ (1)
これがそのまま V4 の地点まで流れます。
I1 = (V2 - V4) / R0 ・・・ (2)
出力端では、
V2 = V3 x R0 / (R0 + R0)
よって、
V2 = V3 / 2 ・・・ (3)
不明な数字が３つ ( V2, V3, V4 )、独立した式が３つということで解くことができますから、、
(1) と (2) から、
(V1 - V2) / R0 = (V2 - V4) / R0
V1 - V2 = V2 - V4
2 x V2 = V1 + V4
ここに (3) を代入して、
2 x V3 /2 = V1 + V4
V3 = V1 + V4
V3 - V4 = V1
となりました。どういうことかというと、V1 が ( V3 - V4 ) に現れると云うことです。
そして、V3 と V4 の間には、センシング抵抗 RL がつながっており、結果として RL には、( V3 - V4 ) / RL の電流が流れます。その電流はそのまま、IL として負荷に流れる（前の回路解析と同様に R0 の電流も加算します）ので、V1 / RL の電流が負荷に流れることになります。