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No.2ベストアンサー
- 回答日時:
回答NO.1です。
>その理由を具体的に教えていただけませんか?
回答>こちらの資料(https://yahoo.jp/box/TCvVDp)を使って説明します。
まず、反転アンプ(左の図(a))の入力から出力へのゲイン、クローズドゲインGcinvはOPアンプのゲインをAとすると、
Gcinv=Vo/Vi=β*(R2/R1)*A/(1+A*β) (1)
ここで β は 帰還量で β=R1/(R1+R2) (2)
で与えられます。
次に、非反転アンプ(左の図(b))の場合、入力から出力へのゲイン、クローズドゲインGcnoninvはOPアンプのゲインをAとすると、
Gcnoninv=A/(1+A*β) (3)
ここで β は 帰還量で β=Rs/(Rs+Rf) (4)
で与えられます。
ここで反転アンプ、非反転アンプの帯域内のクローズドゲインはそれぞれ式(1)と(3)においてOPアンプのゲインAを無限大として求められますから、それぞれ
Gcinv=Vo/Vi=β*(R2/R1)*1/β=R2/R1 (5)
Gcnoninv=1/β=1+Rf/Rs (6)
で与えられます。
ここで、ご質問の周波数特性の比較は Gcinv と Gcnoninv が等しい場合の話ですから、
Gcinv=Gcnoninv
より、式(5)と(6)を使って
R2/R1=1+Rf/Rs (7)
という関係が成立します。
ここでそれぞれの帰還量βの逆数をとってみます。
反転アンプでは式(2)より、
1/β=1+R2/R1 (8)
非反転アンプでは式(4)より
1/β=1+Rf/Rs (9)
式(8)に式(7)を代入すると反転アンプの1/βは
1/β=1+1+Rf/Rs=2+Rf/Rs
となり反転アンプの帰還量の逆数は非反転アンプの帰還量の逆数より1だけ大きな値になることが分かります。すなわち帰還量でいえば非反転アンプの帰還量の方が反転アンプの帰還量に対して大きいという事になります。
ここで参照資料の右の周波数特性のグラフを見てください。アンプのクローズドループの帯域はオープンループの周波数特性のゲインからA*βの量だけ下がった特性になります。
Aの値が同じで帰還量βの値が大きくなるとクローズドループのゲインは下がりオープンループとクローズドループの交点、即ち遮断周波数は右へ移動します。これは帯域が広がるという事を意味します。
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