「標準」コンポーネント…？

クラスでは、いくつかの異なる回路を設計しており、いくつかのダイオードとオペアンプを使用しています。紙の上ではすべてがうまくいき、すべてが理にかなっています。これらは、「ダイオード」または「オペアンプ」と呼ばれるだけです。

それで、pspiceでシミュレーションを行いました。ただし、ダイオードまたはオペアンプの種類によって、選択した結果は完全に異なっていました。コンポーネントリストには、多数のオペアンプとダイオードを選択できます。

今までは、ダイオードがダイオードであるか、オペアンプがオペアンプであると考えていました。すべてを機能させるために正しい値のコンポーネントを選択する必要がある抵抗器やコンデンサのようなものはありません。

だから私は人々が「オペアンプを使用する」と言うとき、使用される一般的なものである標準的な共通/特定のオペアンプがあると思っていました。

ダイオードでも同じです。特に明記しない限り、すべての状況で使用される標準的なダイオードへの移行はありますか。

それについて考えた後..トランジスタもどうですか？

誰かが「ダイオード」、「オペアンプ」などと言ったときに私がすぐに考えるタイプは次のとおりです...

• オペアンプ：LM741。市場で最初の「使いやすい」オペアンプIC。
• ダイオード：1N4001。最大50Vのブロッキング電圧と1アンペアの電流まで良好な汎用シリコンダイオード。1N4002、1N4003などは、より高い電圧定格の同様のダイオードです。
• トランジスタ：2N2222。NPNバイポーラ接合トランジスタ。2N2907は明らかにPNPと同等です。
• （リニア）電圧レギュレータ：LM78xxシリーズ、つまり5 VのLM7805、12 VのLM7812。
• デジタルロジック、つまりNANDゲートなど：7400シリーズおよび4000シリーズ。

これらは非常に一般的な基本部品です。ホビーストアに入って、何も指定せずに100個のトランジスタを要求した場合、おそらく2N2222のバッグが手に入ります。

これは、これらの部品がすべてに役立つというわけではありません-電圧、電流、速度、精度などに制限があります。ただし、SPICEシミュレーションの目的でコンポーネントのタイプを選択する必要がある場合、これらは正常に機能します。

編集：参考のために、CircuitLabで取得する「デフォルトパーツ」を以下に示します。

• オペアンプ TL081
• ダイオード 1N4148
• ツェナーダイオード 1N4733A
• NPN BJT 2N3904
• PNP BJT 2N3906
• NチャンネルMOSFET IRF530
• PチャネルMOSFET IRF9530
• NチャネルJFET J310
• PチャネルJFET J271

公開されている回路例で互換的に使用されることが多い「汎用」小信号トランジスタおよびダイオードのリストについては、TUP TUN DUS DUGを参照してください（例）

これは、 TUP TUN DUS DUGというフレーズを生み出したElektor Magazineによるオリジナルページのスキャンへのリンクです。彼らは今日それをほとんど使用していません（そして一部の部品は時代遅れになっているかもしれません）が、それはまだ有効な概念であり、それがどこから来たのかを知るのは良いことです。今日、2番目のソースパーツを念頭に置いて設計を計画している場合、基本的に同じことを行っています。

人々が「一般的な」または「基本的な」トランジスタと考えるものは一般にNPN小信号BJTですが、正確なタイプは場所や時間によって異なります。時々趣味としてBC108を使用してからBC547を使用していましたが、安いもの（たとえば）を購入し、2N3704を見て、間違った順序でリードをBC547に変換するのに慣れています。

同等の「ユニバーサル」小信号MOSFETはないようです？

比較すると、1N4148は例ではるかに均一に見つかります。

741オペアンプは、通常はもはや良い選択ではないようですが、同様の位置を保持しているようです。

一般的な（標準ではなく）オペアンプ、ダイオード、トランジスタなどを指す場合、電圧範囲、消費電力、動作速度などの特定の回路基準を考慮せずにデバイスの基本機能について説明します。

例えば。「オペアンプ」を使用する場合、デバイスには2つの入力（反転および非反転）、高いオープンループゲイン、高いインピーダンス入力、および低いインピーダンス出力が必要です。また、反転/非反転アンプ、積分器/微分器、コンパレータなどの「標準回路」で予測どおりに動作することも期待できます。

言い換えれば、事実上どのようなオペアンプでもプラグインの交換として使用でき、それでも動作します。

特定のアプリケーションでは、出力がフルレンジであるか、周波数帯域幅が高い値であるか、低い単一電源電圧で使用できることが重要です。その場合、回線で使用するデバイスタイプを指定します。

汎用ダイオードは、AC信号の検出に使用される小信号タイプまたは電源AC / DC変換に使用される整流器タイプのいずれかです。ここでも、通常、シリコンまたはゲルマニウムのタイプを指定する必要があります。

特定のダイオードは、電圧、電流、周波数、構造などによって選択されます。

一般的なトランジスタ-（NPNまたはPNP）は、最初に電力定格（小信号、中電力、高電力）でソートされます。小信号タイプのゲインは少なくとも100で、高出力タイプのゲインは約10であると想定されます。典型的な小信号（NPN）タイプは2N2222です

もちろん、特定の回路については、電圧定格、周波数範囲などを考慮する必要があります。

お探しの一般的な標準コンポーネントタイプは、より正確には「理想的なダイオード」および「理想的なオペアンプ」と呼ばれます。理想的なコンポーネントは、実際の電気コンポーネントを表すために使用できますが、現実の世界には存在しません。多くの場合、より現実的なモデルの代わりに理想化されたコンポーネントを使用することにより、分析方程式と直感が大幅に簡素化されます。理想的なレベルで回路を議論またはシミュレートする場合、頭に浮かぶ特定のデバイスやモデル番号はありません。人々が理論的な設定で「オペアンプを使用する」と言うとき、彼らは通常理想的なオペアンプを指している。これは、「理想的なオペアンプ」と言うときの意味です。

理想的なオペアンプ

理想的なオペアンプは通常、次の特性を持つと考えられています。

• 無限開ループゲイン
• 出力で利用可能な無限の電圧範囲
• ゼロの位相シフトと無限のスルーレートを備えた無限の帯域幅
• 無限の入力インピーダンスとゼロ入力電流とゼロ入力オフセット電圧
• ゼロ出力インピーダンス
• ゼロノイズ
• 無限コモンモード除去比（CMRR）
• 無限の電源除去比。

これらの理想は、2つの「ゴールデンルール」によって要約できます。

1. 出力は、入力間の電圧差をゼロにするために必要なことを何でも試みます。
2. 入力には電流が流れません。

最初のルールは、オペアンプが閉ループ設計で使用される通常の場合にのみ適用されます（負のフィードバック、出力から反転入力にフィードバックする何らかの信号経路があります）。これらのルールは、一般に、オペアンプ回路の解析または設計のための適切な最初の近似として使用されます。

これらの理想のどれも完全に実現することはできません。実際のオペアンプは、オペアンプモデルの等価抵抗とコンデンサを使用して、無限またはゼロ以外のパラメータでモデル化できます。その後、設計者はこれらの効果を最終回路の全体的な性能に含めることができます。一部のパラメーターは最終設計にほとんど影響を与えないことがありますが、その他のパラメーターは、評価する必要がある最終パフォーマンスの実際の制限を表します。

この図は、抵抗性の理想的でないパラメータをモデル化したオペアンプの等価回路を示しています。上記の理想的なオペアンプの特性から、理想的なオペアンプは次のようになります。

• $R_{in} = \infty$
• $R_{out} = 0$

PSPICEなどのツールを使用している場合、通常は理想的なオペアンプモデル（おそらくOPAMP）があります。そうでない場合、理想的なコンポーネントを使用してビルドするのは非常に簡単です。実際のオペアンプは、さまざまな面で理想的なモデルとは異なることを忘れないでください。

理想的な回路モデルと現実的な回路モデルの違いに留意してください。すべての基本的な電子部品には、簡単にするために使用できる理想的なモデルがあります。コンポーネントにモデル番号がある場合、理想的なコンポーネントではなく実際のコンポーネントをモデル化します。通常、設計ツールは理想的なモデルに「RESISTOR」、「CAPACITOR」、「OPAMP」などの一般的な名前を付けます。

出典：ウィキペディアの図と説明文。

「標準の」オペアンプ、ダイオード、トランジスタはありません。

ただし、「一般的な」デバイスがあります。例：741オペアンプ構成は一種の「古典的」です。

とにかく、コンポーネントごとに結果が異なることはまったく問題ありません。差の割合は、実装している回路の構成によって異なります。たとえば、負帰還を備えた閉ループで使用すると、オペアンプの開ループゲインは重要ではなくなります。

アナログエレクトロニクスが学部および大学院のクラスで開発された単純化されたモデルや方程式に従わないことを発見したとき、私はイライラしたことを覚えています。このフォーラムで具体的な質問をしてください。コミュニティは実際の困難を克服するのに役立ちます。

フォークが「オペアンプを使用する」と言うとき、実際のオペアンプがなくてもアプリケーションが気にしないと仮定する隠されたステートメントがあります：-

• 無限のゲインとスルーレート
• 出力へのスプリアス位相シフト入力なし
• ゼロ入力オフセット電圧
• ゼロ入力バイアスおよびオフセット電流
• 無限の入力インピーダンス
• 完全なコモンモード除去
• 完全な電源拒否
• ゼロ電流および電圧ノイズ生成
• ゼロ出力インピーダンス
• 出力からいずれかの電源レールに電圧を駆動する機能
• いずれかの電源レールに電圧を入力する機能

おそらく私が忘れてしまったことはもっとたくさんあります。

多くのオペアンプアプリケーションはこれらのことを気にしませんが、かなり低いノイズまたはかなり高いゲインとスルーレートなどを必要とする多くのオペアンプ構成もあります。何が必要。もちろんシミュレータが役立ちます。これは、1つのアプリケーションがオペアンプAでは動作するがオペアンプBでは動作しないというバリエーションを発見した場所です。

オペアンプの場合、私はもう少し払ってもかまいません-私は常にOP4177クワッドにデフォルト設定します-おそらく低速から低中速で利用可能な最高のクワッドオペアンプです。レールツーレール機能、中速、低電圧電源が必要な場合、AD8606にデグーティングします。

ダイオードの場合、電圧定格、電流定格、および逆回復時間が通常最初に探すものですが、アプリケーションによっては、順方向電圧降下が小さいためショットキーを選択します。

BJTとFETはオペアンプと同じです-多くのパラメータがありますが、私のデフォルトの小信号BJTはBC547であり、高周波ではBFR92です。