オペアンプ（Operational Amplifier）

Note

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オペアンプとは

オペアンプは入力側の電圧(信号)を増幅して増幅、減衰、反転することができる素子です。本頁ではオペアンプを使用した回路をScideamの解析結果とともに示します。

Example

operational_amplifier/inverting_amplifier.scicir

反転増幅回路は反転入力端子と出力端子を接続することで、反転入力端子側の抵抗と帰還抵抗によって決定される増幅率分、出力電圧を変化させます。出力させる電圧の符号は反転されます。

サンプル回路は下図のようになります。

fig1

サンプル回路の抵抗R1及びR2から、増幅率Aは以下の値となります。

$A = -\frac{R2}{R1} = -10 [倍]$

Transient でのシミュレーション結果は以下のようになります。上部チャートの波形が入力電圧、下部チャートの波形が出力電圧です。また、左側に表示されている値は、波形中央付近に引いている青線時間での出力値(両波形ともにピーク値)です。

fig2

上記グラフから、入力電圧Vinに対して出力Voutは10倍増幅されていること、出力の正負が反転していること確認できました。

Example

operational_amplifier/non_inverting_amplifier.scicir

非反転増幅回路は前項の反転増幅回路の入力端子の接続を反転させた回路です。反転増幅回路と同様に、増幅率によって出力電圧を変化させることができます。

サンプル回路は下図のようになります。

fig3

サンプル回路の抵抗R1及びR2から、増幅率Aは以下の値となります。

$A = 1 + \frac{R2}{R1} = 10 [倍]$

Transient でのシミュレーション結果は以下のようになります。上部チャートの波形が入力電圧、下部チャートの波形が出力電圧です。また、左側に表示されている値は、波形中央付近に引いている青線時間での出力値(両波形ともにピーク値)です。

fig4

上記グラフから、入力電圧Vinに対して出力Voutは10倍増幅されていることが確認できました。