オペアンプについて

オペアンプについて
最近、大学の授業でオペアンプをつかった増幅回路の実験を行いました。そして増幅された電圧はほぼ理論値どおりになりました。この正確さがオペアンプのよいところなんでしょうか？？
また、トランジスタを増幅器として使うとオペアンプのようには電圧の出力特性はオペアンプとはどのように違ってくるのでしょうか？？

No.3 ベストアンサー 回答者： takahiroro 回答日時： 2010/06/26 12:15

はい、その通りです。

オペアンプは、高精度で正確な信号処理を行うためには欠かすことのできない回路です。

ただオペアンプは、それ自体では非常に増幅率が高く、単体で用いられることはほとんどありません。
正確に電圧を増幅するためには「フードバック」という回路技術を使います。
あなたが行った実験でもオペアンプを使ったフィードバック回路になっているはずです。

トランジスタを使った増幅器とオペアンプを使った増幅器でどのような違いがあるのかについては
以下のURLを参考にされるとよいでしょう。

http://kairo-nyumon.com/opamp2.html

トランジスタは個体ばらつきや温度特性（個体や温度によって増幅率が変わる）を持つため、
物によってや温度環境によって増幅される電圧値がばらばらとなってしまいます。
そのため、オペアンプを使いフィードバック回路を構成します。

また、オペアンプを使ったフィードバックについての説明は以下のURLを見ると分かると思います。

http://www.kairo-nyumon.com/analog_basic2.html

No.2 回答者： noname#115788 回答日時： 2010/06/19 18:02

電子工学系の学生さんですか？

標準的なオペアンプは、入力が２つ、出力が１つあります。差動増幅器といって２つの入力の電圧差を数万～数百万倍に増幅して出力する仕組みになっています。抵抗などでフィードバックをかけることにより、２つの入力の電圧が同じになるように動作させます。この仕組みを利用して増幅器などを作ると、増幅器の増幅率（抵抗比などで決める）がオペアンプの増幅率より十分小さい条件では、理論値と実測値の誤差が非常に小さくなるのです。

オペアンプを理解するためには、まずオペアンプを実際に自分で設計してみることです。
ＡＮ１のbogen555さんが示された「システムLSIのためのアナログ集積回路設計技術」は確かに『聖書』ですが、いきなりは敷居が高いと思います。まずトランジスタの動作を完璧に理解することです。

お薦めの学習方法は、ＳＰＩＣＥを使って回路の動作をコンピューター上でシュミュレーションしながら学習することです。プロもＳＰＩＣＥを使って回路を設計しています。（ＳＰＩＣＥだけではありませんが）

学生なのでお薦めのＳＰＩＣＥは米国にリニアテクノロジーというアナログＩＣの大手の企業があり、そこのＨＰから「LTspice」というＳＰＩＣＥシュミレーターが無料でダウンロードできます。
http://www.linear-tech.co.jp/designtools/softwar …
それをノートパソコンに取り込んで図書館で参考書を見ながら実際にトランジスタの回路を設計してみればよいのです。どんな参考書が良いかは先生に相談してみてください。「LTspice」が良く判らなければ、
電子回路シミュレータLTspice入門編
というのが、ＣＱ出版から発売されています。

トランジスタ回路が自在に作れるようになったら、オペアンプの製作に挑戦です。
「LTspice」でオペアンプも作り込めます。
参考書は豊富にありますから、図書館で探すとよいでしょう。
オペアンプが設計できるようになれば、初級のアナログエンジニアです。

では、お勉強頑張ってください(^ ^)ノ

No.1 回答者： bogen555 回答日時： 2010/06/19 16:04

今のオペアンプって、トランジスタでできてます。

昔のオペアンプはここの写真（K2-W）のように真空管でできてました。
http://dcoward.best.vwh.net/analog/

歴史的な話は、ここが詳しいです。
http://www.analog.com/library/analogDialogue/arc …

理論的な話は、これを勧めます。
http://www.amazon.co.jp/dp/4563067245
この本はアナログ回路の基準文献で、話をするときこの本の何ページといえばゴチョゴチョ説明する必要がありません。