高周波でも使える増幅回路を作りたいのですが、どのような回路がよいのでしょうか?
ちなみに現在は、負帰還増幅回路を使っているのですが100倍になる予定なのですが、実際にやってみると(9MHzにて)7倍でした。
これに関しても良い改善策がありましたら教えてください。

A 回答 (1件)

下の周波数は音声帯域からでしょうか?DCからでしょうか?


100倍は電圧利得でしょうか?電力利得でしょうか?また、最大出力電圧あるいは電力はいくらでしょうか?

高速オペアンプはどうでしょうか?ゲインは確実に出せます。しかし、出力インピーダンスが意外に大きいため、あまり大きな出力は出せません。

情報が少ないので確定的なことは言えませんが、ディスクリートでやっておられるなら、帰還の位相がずれてゲインが落ちているか、結合回路の周波数特性が悪いのではないでしょうか?入出力のアイソレーションが悪くて過帰還になっていることも考えられます。9MHzとなると電波ですからねぇ。

「広帯域アンプ」で検索してみたら何か情報が当たるかも知れませんよ。
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Q電子工学 負帰還増幅回路の負帰還とはなんですか?

負帰還増幅回路についての質問です。
帰還回路にも負帰還と正帰還があると習いました。

正帰還は入力信号を帰還信号へ加算すること、
負帰還は入力信号から帰還信号を減算すること。

正帰還はいわゆるマイクのハウリングのようなもので、
入力として入ってきたものをどんどん増幅させて発振させてしまうこともあります。
また増幅された際の歪み(ノイズ)が混ざった状態で増幅させられるので形が変わってしまったり
安定度も低い。
数式では帰還率<増幅率となりますよね?

ならば負帰還はどうなのでしょうか?
負帰還だと帰還率>増幅率となりますから、
帰ってくる信号分が多いと結果として入力信号から引かれる分が増え入力信号は低下、
よって増幅される信号も低下してしまうのではないのでしょうか?
確かに歪みが増幅される割合も少ないので形が変わることも少なく安定度は高いですけれど。

正帰還だとハウリングを例として、入力されたものがどんどん増幅されていくと考えられますが、
負帰還はどのように考えたらよいのでしょうか?

Aベストアンサー

実際負帰還を使った増幅回路の増幅率がどうなるかを、
裸の増幅率を変化させて見れば理解できるかもしれません。

平たく言うと使いやすくなるんです。
増幅の目的にもよりますけど。

というか増幅したいor増幅を勉強したいニーズが無いと多分理解する意味も無いのですけど。

なんでもでかくすればいいってもんでもないのです、コントロールできないと困ります。

Q負帰還回路にバイパスコンデンサを入れた場合、交流等価回路はどうなります

負帰還回路にバイパスコンデンサを入れた場合、交流等価回路はどうなりますか?また、バイパスコンデンサを入れたことで利得や入力・出力インピーダンスはどのように変化しますか?

Aベストアンサー

バイパスコンデンサのインピーダンスを無視し、簡略化したトランジスタ等価回路で考えていいのなら、ここ(http://www.omega-denshi.com/text/ampcircuit.pdf)の4ページに入力インピーダンス、5ページに出力インピーダンスの式が出ています。

バイパスコンデンサのインピーダンスを無視しない場合は、過去の質問(http://sanwa.okwave.jp/qa2982241.html)の回答ANo.3に計算方法が書かれています。

ANo.3で考えている交流増幅回路は、ご質問の回路の v2 のところに、負荷抵抗 RL を加えたものです。その場合のトランジスタの交流等価回路は、ANo.3の図1のようになりますが、hパラメータのうち hre と hoe が非常に小さくて、これが無視できる場合の等価回路が図2になります。ご質問の交流増幅回路全体の交流等価回路を、図2の等価回路を使って表したのが図3です。図3の回路から、各素子に流れる電流と電圧の関係が求められます(ANo.3の最初のほうの8個の式)。それを連立方程式として i0, i1, i2, i3, v1, v2, v2, v4 について解いたとき、入力インピーダンス Zin と出力インピーダンス Zout の周波数依存は
   Zin = v0/i0
   Zout = RL*( v4(∞) - v4 )/v4
になります。v4(∞)は RL → ∞ のときの v4 です。

バイパスコンデンサのインピーダンスを無視し、簡略化したトランジスタ等価回路で考えていいのなら、ここ(http://www.omega-denshi.com/text/ampcircuit.pdf)の4ページに入力インピーダンス、5ページに出力インピーダンスの式が出ています。

バイパスコンデンサのインピーダンスを無視しない場合は、過去の質問(http://sanwa.okwave.jp/qa2982241.html)の回答ANo.3に計算方法が書かれています。

ANo.3で考えている交流増幅回路は、ご質問の回路の v2 のところに、負荷抵抗 RL を加えたものです。その場合...続きを読む

Q負帰還 直並列回路

直並列負帰還回路で、負帰還を強くかけると 周波数利得が改善される理由は何ですか?

Aベストアンサー

質問には「周波数利得」とありますが、「周波数特性」として回答します。

帰還をかけられている部分はアンプなので、ある周波数以上になると利得が低下していきます。 この周波数をカットオフ周波数といい、それを過ぎると、周波数が2倍になると利得が半分になります。(DCアンプ以外は低い方にもカットオフ周波数がありますが、ここでは省略します)
カットオフ周波数以下の、利得の平坦な部分を帯域幅といいますが、「なぜ負帰還を強くかけると、利得が減って帯域幅がひろがるのか?」との質問だと思います。

カットオフ周波数を越えた領域はアンプの特性の限界なので、それ以上の利得は得られません。 ここで負帰還を大きくすると、全体の利得が下がる分、さきほどカットオフ周波数を越えていた領域にもアンプの利得に余裕が生まれ、帯域幅が増大します。


|  A   a
|------\
|       \
|  B     \b
|---------\
|          \
|           \
+--------------f

A:負帰還が小さい
  ・利得が高い
  ・帯域幅は狭い(aまで)

B:負帰還が大きい
  ・利得は低い
  ・帯域幅は広い(bまで)

質問には「周波数利得」とありますが、「周波数特性」として回答します。

帰還をかけられている部分はアンプなので、ある周波数以上になると利得が低下していきます。 この周波数をカットオフ周波数といい、それを過ぎると、周波数が2倍になると利得が半分になります。(DCアンプ以外は低い方にもカットオフ周波数がありますが、ここでは省略します)
カットオフ周波数以下の、利得の平坦な部分を帯域幅といいますが、「なぜ負帰還を強くかけると、利得が減って帯域幅がひろがるのか?」との質問だと思い...続きを読む

Q増幅回路の増幅率

OPアンプを用いて増幅回路を作り、増幅度を測定したのですが、
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なぜ実際に計測した増幅率が理想の増幅率と、ここまで違いが出てしまうかが
判りません。どなたか判るかた教えてください。

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>出力波形はきれいな正弦波で歪みはありませんでした
ことから.入力に比例した出力がある(線形である)範囲(私は何気なく使っていましたが.どうも方言臭いです)
>線形範囲
に入力電圧があると考えられます。入力が極端に大きいと.出力側が振ることができず非線型の範囲になります。
例としては.5Vの入力で100倍増幅では.500vの出力となりますが.電源がプラマイ15Vでは.どんなに無理しても15Vの出力しかえられません。
飽和状態になります。

入力信号が
>5kHz
ですから.極端にへんな周波数帯ではない(中域は少しくらい周波数が狂っても周波数特性に影響が出ない)でしょう。帯域の上限・下限付近では.帯域の歪みにより.規定の利得が取れないことになります。

そうすると.残りの可能性は.入力インピーダンスの影響で.フィードバック定数が変化したためでしょう。入力インピーダンス.と信号を与えた機械の出力インピーダンスを比較してみてください。多分インピーダンスミスマッチングが存在していて.設計した増幅率と異なるフィードバック定数になっているはずです。

>出力波形はきれいな正弦波で歪みはありませんでした
ことから.入力に比例した出力がある(線形である)範囲(私は何気なく使っていましたが.どうも方言臭いです)
>線形範囲
に入力電圧があると考えられます。入力が極端に大きいと.出力側が振ることができず非線型の範囲になります。
例としては.5Vの入力で100倍増幅では.500vの出力となりますが.電源がプラマイ15Vでは.どんなに無理しても15Vの出力しかえられません。
飽和状態になります。

入力信号が
>5kHz
ですから.極端...続きを読む

Q非反転増幅回路の増幅倍率について

書き込み初心者です。

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私、機械科なもので電気についての知識が十分ではありません。説明不足な箇所が多数あると思います。申し訳ありません。

Aベストアンサー

>参考URL通りに配線を行ってもできませんでした。基板2枚つなげた段階から波形が乱れてきます。しかし、1枚だけ別途に接続すると3枚とも安定します。
不思議ですね。波形がおかしくなるのは特定の基板をつないだときでしょうか。基板をA、B、Cとしたとき、AとBをつなぐと波形が乱れ、AとCの組み合わせなら乱れないということはないですか?電源を2つ使えば正常動作しますし、もう提出日が迫っているので、電源を2つ使って実験してください。

>波形が取れないマイクがあり、その原因追求に追われてます
26日締め切りなのに大丈夫ですか?1週間足らずで論文を書き上げるなんて。論文は大部分できているのだと思いますが。では頑張ってください!


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