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反転増幅回路と非反転増幅回路に周波数特性に違いがあるらしいのですがそれがどういった違いなのかわかりません。わかる方いらっしゃいましたら教えてください。

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A 回答 (3件)

ANo.2 の補足ですが、OPアンプの入力容量や抵抗の浮遊容量を無視した場合の、反転増幅回路と非反転増幅回路の利得の周波数特性は次式で表わされます。



  (非反転増幅回路) |Vout/Vin| = ( 1 + Rf/Rs )/√[ { 1 + ( 1 + Rf/Rs )/A0 }^2 + { ( 1 + Rf/Rs )*f/GB積 }^2 ] --- (7)
  (反転増幅回路)   |Vout/Vin| = Rf/Rs/√[ { 1 + ( 1 + Rf/Rs )/A0 }^2 + { ( 1 + Rf/Rs )*f/GB積 }^2 ]    --- (8)

f は周波数 [Hz]、A0 は直流のオープンループ利得 [倍] です。Rs と Rf の単位はΩ、GB積の単位は Hz です。ANo.2 の式(5), (6) はオープンループ利得が傾斜している部分にしか適用できませんが、上式は直流を含む全ての周波数範囲で有効な式です。非反転増幅回路と反転増幅回路で Rf/Rs を同じ値にした場合、高域のカットオフ周波数(利得が直流利得の1/√2倍になる周波数)は全く同じになります。これは ANo.2 の説明と矛盾していると思われるかもしれませんが矛盾していません。Rf /Rs が同じ場合、非反転増幅回路の直流利得の大きさは 1 + Rf/Rs、反転増幅回路は Rf/Rs と、利得の大きさが1だけ異なるからです。直流利得を等しくした場合は、非反転増幅回路のほうがカットオフ周波数が高くなります。

直流利得 G0 と抵抗比 Rf/Rs の関係は

  (非反転増幅回路) Rf/Rs = { G0*( 1 + 1/A0 ) - 1 }/( 1 - G0/A0 ) --- (9)
  (反転増幅回路)   Rf/Rs = G0*( 1 + 1/A0 )/( 1 - G0/A0 )    ---(10)

なので、式(9)を式(7)に、式(10)を式(8)に代入すれば、直流利得が G0 の非反転増幅回路と反転増幅回路の利得の周波数依存が計算できます。Excelで周波数特性のグラフを描いてみると、G0 を同じにしたときに非反転増幅回路のほうがカットオフ周波数が大きいことが分かると思います(G0 が大きいと差が小さくなるので、G0 = 1 として計算したほうが良いです)。A0 と GB積は A0 = 10^5、GB積 = 10^6 などとすれば汎用OPアンプの周波数特性を計算できます。

ANo.2 で G0 = 1 のときの fmax が GB積の 0.4倍(非反転)と0.2倍(反転)になると書きましたが、式(7),(8)で計算してみると、GB積(非反転)、GB積の1/2倍(反転)でした。ANo.2 の計算に誤りがあるようです。
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これはOPアンプの入力容量や抵抗の浮遊容量に起因する周波数特性の話ではなく、それらがない場合でも周波数特性が異なる理由ですね?



説明は後でしますが、周波数特性の違いの原因は、非反転回路と反転回路の利得を等しくしたときに、非反転のほうが大きな帰還率で動作しているからです。帰還率が大きいほどOPアンプの周波数特性が広くなるので、同じ利得なら、非反転回路のほうが周波数特性が良くなります。ただし、周波数特性の違いが一番大きくなるのは利得を1にした場合で(1未満の利得は非反転では実現できないので比較できない)、利得を大きくするほどその差はなくなっていきます。

なぜ違いが出るのかを理解するには、まずOPアンプのオープンループ利得が周波数依存を持つというということを理解する必要があります。
以下のように、- 側の入力端子を 0V (GND) としたとき、+ 側の入力端子に加えた信号の電圧 Vin に対する出力電圧 Vout の比 Vout/Vin がオープンループ利得になります。

        ┏━┓
  Vin ──┨+ ┠── Vout = A*Vin
      ┌┨- ┃
      │┗━┛
     ─┴───── GND ( 0V )

現実のOPアンプでは、A の値は有限で、しかも周波数が高くなるほど小さくなっていきます。以下の図のように、周波数が低いところでは一定値 A0 ですが、ある周波数 f1 から小さくなり始めて、f2 で 1 となるような特性になります。下図の縦軸は A の対数になっていることに注意してください。傾斜部分が直線になっていますが、これは周波数が10倍になると A が1/10 になるという関係を表わしています。傾斜部分ではA と周波数の積が一定になっています。この積のことを利得周波数積(GB積:Gain Bandwidth積)といいます。A*f = GB積 なので、A = 1 となる周波数がGB積になります。この周波数より高い周波数では増幅率が1未満になるので、この周波数(GB積)はOPアンプが増幅できる周波数の上限になります。汎用OPアンプでは A = 10万(直流電圧を10万倍増幅できる)、GB積 = 1MHz 程度の値です。

    ln(A)
    ↑
    ├─ A = A0
    │   \
    │     \
    |       \ A = 1
    |         \
    └─┼───-┼─→ 周波数
      f1      f2 = GB積

ここまではオープンループでの利得の話ですが、以下のような非反転、反転増幅回路では、電圧利得 Vout/Vin は、このオープンループ利得 A を使って表すと以下のようになります。
 
        ┏━┓                  ┌ Rf ─┐
  Vin ──┨+ ┠┬─ Vout           │┏━┓│
      ┌┨- ┃│        Vin ─ Rs ─┴┨- ┠┴─ Vout
      │┗━┛│                 ┌┨+ ┃
      ├─ Rf -┘                │┗━┛
      Rs                ────┴───── GND
     ─┴───── GND
    非反転増幅回路              反転増幅回路

  非反転 Vout/Vin = 1/( β + 1/A )      --- (1)
  反転   Vout/Vin = - ( 1 - β )/( β + 1/A ) --- (2)

A は上で説明したように周波数依存があります。A が小さくなるほど利得 Vout/Vin が小さくなります。βは帰還率と呼ばれるもので、出力端子から入力側に戻される信号の大きさの割合を表しています。上の回路の場合、帰還率は

   β = Rs/( Rs + Rf )

で表されます(非反転でも反転でも Rs と Rf が同じなら同じ帰還率になります)。βは0 ~ 1 までの値をとります。式(1), (2) の導出は宿題とします(+入力の電圧と-入力の電圧の差をA倍した電圧が出力電圧になることから簡単に導けます)。

もし、非反転増幅回路と反転増幅回路で、同じ直流利得 G [倍] となるようにする場合、それぞれの回路で必要な帰還率βは、式(1), (2) の A が A0 のときの利得の大きさが G となればいいので

  非反転 G = 1/( β + 1/A0 )    → β = 1/G - 1/A0         --- (3)
  反転   G = ( 1 - β )/( β + 1/A0 ) → β = ( 1/G - 1/A0 )/( 1 + 1/G ) --- (4)

とすればいいことになります。非反転回路では 1 未満の利得は作れないので G≧1 とします。式(3)と(4)を比較してみると、同じ利得の場合、反転増幅回路のほうが必要な帰還率βが常に小さく、非反転の場合の 1/( 1 + 1/G )倍になっていることが分かります。反転増幅回路の帰還率はG = 1 のとき、非反転回路の帰還率のちょうど半分になります。G が大きいほど反転と非反転での帰還率の比は小さくなって、G = A0 のときは同じ帰還率(ゼロ)になります。G = 1 のとき、非反転増幅回路の帰還率は 1 - 1/A0 ですが、A0 は非常に大きいので、帰還率はほぼ1 (100%) になります。ところが、G = 1 のとき、反転増幅回路の帰還率は ( 1 - 1/A0 )/2 ≒ 0.5 ( 50% ) しかありません。帰還率が大きいほど周波数帯域は広くなるので、同じ利得 G でも、帰還率の小さな非反転回路のほうが周波数特性は良くなります。具体的にどれくらいの違いがあるのかを以下で計算してみます。

式(3)を式(1)に、式(4)を式(2)に代入すれば、直流利得が G の回路の周波数特性の式になります。

  非反転 Vout/Vin = 1/( 1/G + 1/A0 + 1/A )               --- (5)
  反転   Vout/Vin = - ( 1 + 1/A0 )/{ 1/G - 1/A0 + ( 1 + 1/G )/A } --- (6)

A は周波数依存を持ちますが、非反転回路や反転回路の周波数特性の上限を決めているのは、オープンループ利得特性の傾斜部分なので、その部分だけを考慮すると、その特性は次式で表すことができます。

  A = GB積/f --- (7)

これはOPアンプ自身の特性ですので非反転でも反転でも同じ式です。式(7)を式(5), (6) に代入すれば

  非反転 Vout/Vin = 1/( 1/G + 1/A0 + f/GB積 )
  反転   Vout/Vin = - ( 1 + 1/A0 )/{ 1/G - 1/A0 + ( 1 + 1/G )*f/GB積 }

ですから、利得の大きさが G/√2 になる周波数(周波数帯域の上限) fmax は

  非反転 G/√2 = = 1/( 1/G + 1/A0 + fmax/GB積 )  → fmax = ( √2 - 1 - G/A0 )*GB積/G
  反転   G/√2 = ( 1 + 1/A0 )/{ 1/G - 1/A0 + ( 1 + 1/G )*fmax/GB積 → fmax = { √2 - 1 + ( √2 - G )/A0 }*GB積/( G + 1 )

となります。A0 は非常に大きいので 1/A0 の項を無視すれば

  非反転 fmax ≒ ( √2 - 1 )*GB積/G
  反転   fmax = ( √2 - 1 )*GB積/( G + 1 )

G = 1 の場合、非反転回路の fmax は GB積の 0.4倍程度、反転回路の fmax は GB積の 0.2倍程度と半分の帯域になってしまいます。非反転と反転回路の帯域幅の比は

  反転増幅回路のfmax/非反転増幅回路のfmax = G/( G + 1 ) = 1 - 1/( G + 1 ) < 1

ですので、常に反転増幅回路の周波数帯域のほうが狭いことになりますが、G が大きいほどその比は1に近づくので、G が大きいほど反転増幅回路の周波数帯域は非反転増幅回路に近くなります。
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非反転増幅回路より反転増幅回路の方が少し広いだけです 原因は解りませんが差がある事は確かです


以前比較した事がありますが大きな違いはありません 1割位広かったかな?
ー3db落ちる周波数が1割位上 という事です 1割無かったかも

どちらも帰還抵抗が大きい程狭くなります これは浮遊容量の為
叉利得を大きくするほど狭くなります アンプ自身の裸の利得特性と帰還抵抗が大きくなる為

限界付近で使う場合 出来るだけ広くするには反転増幅回路が良いと言う事です且つ帰還抵抗を小さくします
但し入力側の抵抗器が入力インピーダンスになりますから低くなります 当然ですね
ですからドライブするのが苦しくなると言う事です
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Q非反転増幅回路の特性

OPアンプを用いて、非反転増幅回路(5倍)をつくり、実験をしたら、次のような結果が得られました。

電圧に対する特性:電圧を上げていくと増幅率が下がる。
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この結果から、高電圧、高周波数範囲では増幅器としての役割を果たさないということは解りましたが、なぜそうなるのかというところが解りません。わかるかた、どうか教えてください。

Aベストアンサー

OPアンプの出力電圧の振幅は電源電圧以上にはできませんから、入力電圧が高くなると当然振り切れてしまいます。OPアンプの種類にもよりますが+-12Vで使ったとしてエミッターフォロワータイプなら約+-9.5V程度、コレクターフォロワータイプやFET出力段になっているものならほぼ電源電圧まで振れます。

増幅率が5倍なら、その1/5、約2V程度で振り切れてしまい、単純に出力電圧/入力電圧の式で計算すると振り切れて以降は、出力電圧は上がりませんから、増幅度は低下します。もし電源電圧より高い出力電圧を必要とするなら、もっと高い電源電圧の増幅器を後ろにくっつけるか、交流ならトランスを使って帰還ループもそこから取る必要があります。

ちなみに最大出力振幅は、エミッターフォロワで、電源電圧-2.5Vです。

それから周波数特性ですが、周波数が高くなってくるとICの中のトランジスタの中にあるPN接合面に生じるわずかな静電容量(要するにコンデンサ)の影響が出て来ます。例えば100pFの接合面容量があったとして、50KHzでおよそ30KΩの抵抗と同じになります。これがトランジスタのベースエミッタ間の容量ならば、入力に並列に30kΩの抵抗が入ったのと同じになり、入力インピーダンスや帰還抵抗の計算に対する影響が無視できなくなります。周波数が高くなればなるほどこういう影響は派手になり、やがては増幅器として機能しなくなります。おおまかで、原因はこれだけじゃないけど、大体こんなお話だと思います。ですから、高周波用や高速動作のものはICの段階からそれなりの作り方をします。

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Q反転増幅器の周波数特性

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非反転増幅回路では、入力インピーダンスが無限なのに対して、出力インピーダンスはR1になり、
反転増幅回路では、入力インピーダンスがRinなのに対して、出力インピーダンスはRfになると思います。
となると、
非反転増幅回路でR1の抵抗値を出来るだけ低くし、且つR1の抵抗値も低くすれば

反転増幅回路よりも優れた特性が得られると思うのですが、
なぜ
反転増幅回路の方が特性が優れているということになるのでしょうか?

Aベストアンサー

wikiのページでの著者は、オペアンプの登場初期の苦労を経験された方が書かれた
と類推されます。
「μA741」が世に出て汎用オペアンプ が定着するまでは、部品メーカーの製造上の
問題や使用者の誤解による使用方法の問題で発振させたり、過大負荷で劣化させたり
発振させてクレームをしてくる回路設計者を種種見受けました。
現在は部品の生産バラツキも少なく、目的別の専用オペアンプが供給されているので、
適切な回路設計と応用回路で組まれていれば特性の優劣は問題になりません。
データシートも整備されており、極端な誤りの回路設計をされなくなりました。

利用されるオペアンプの種類と、回路設計の優劣が問題となります。
原理と理論を承知して回路定数を決定する必要があり、
>非反転増幅回路では、入力インピーダンスが無限なのに対して、出力インピーダンスはR1になり、
*R1 にはなりません。低インピーダンスでほぼ零Ωです。

>反転増幅回路では、入力インピーダンスがRinなのに対して、出力インピーダンスはRfになると思います。
*同上でほぼ零Ωです。
 負帰還無しでは数十Ωですが、負帰還が掛かることで、低インピーダンスになります。

>となると、
>非反転増幅回路でR1の抵抗値を出来るだけ低くし、且つR1の抵抗値も低くすれば
*R1の抵抗値を闇雲に低くも高くもできません。
 1.低い抵抗は5kΩ程度(出力電流の制限)から、
 2.高い抵抗は1MΩ程度(雑音抵抗の関係)から、

これらの基礎的理論を承知して回路設計すれば、最低限の動作はさせられると考えます。
 

wikiのページでの著者は、オペアンプの登場初期の苦労を経験された方が書かれた
と類推されます。
「μA741」が世に出て汎用オペアンプ が定着するまでは、部品メーカーの製造上の
問題や使用者の誤解による使用方法の問題で発振させたり、過大負荷で劣化させたり
発振させてクレームをしてくる回路設計者を種種見受けました。
現在は部品の生産バラツキも少なく、目的別の専用オペアンプが供給されているので、
適切な回路設計と応用回路で組まれていれば特性の優劣は問題になりません。
データシートも整...続きを読む

QオペアンプのGB積

オペアンプの周波数特性にてGB積を求めたいのですが、求め方がよくわかりません。
GB積=電圧利得A(倍率)×周波数f(Hz)
で求めたのですが、それぞれがばらばらの値で、一定になりません。
色々調べるとGBは一定の値をとる。となっています。

良く分かりません。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

「×GEIN」→「○GAIN」でスペルミスです.寝ぼけていてゴメン.
お詫びに図で説明を;
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http://www.necel.com/nesdis/image/G10528JJ8V0DS00.pdf
赤線は電圧利得 Av=80dB(1万倍)のときで周波数 f≒1.3kHzとなり,GB積≒1.3*10^07.
青線は電圧利得 Av=40dB(100倍)のときで周波数 f≒120kHzとなり,GB積≒1.2*10^07.
黒線は電圧利得 Av=0dB(1倍)のときで周波数 f≒7MHzとなり,GB積≒7*10^06.
Av=0dBの周波数ゼロクロス周波数と呼び,データシートに記載があります.

とゆうように,適当な電圧利得を選び,そこから水平に線を引いて電圧利得対周波数特性との交点を求め,その時の周波数と電圧利得を掛ければGB積が算出できます.

Q周波数特性の利得の低下について

トランジスタの周波数特性についてお尋ねしたいことがあります。

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トランジスタの増幅回路で入力や出力の結合部分にコンデンサを使うことが一般的ですがこれが原因で増幅度が小さくなる事は有ります。

つまり
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Q反転増幅回路の・・・・

非反転増幅、反転増幅の回路実験を行ったのですが、
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Aベストアンサー

6月1日に同じ内容の質問(反転増幅器のカットオフ周波数の求め方 http://oshiete1.goo.ne.jp/qa3048059.html)がありますが、より詳しく解説します。

高周波での利得が低下する主な原因として以下のものがあります。

(1) OPアンプのスルーレートの制限によるもの(大振幅)
(2) OPアンプのオープンループ利得の低下によるもの(小振幅)
(3) OPアンプの入力容量や帰還抵抗の寄生容量によるもの

(1) スルーレートとは、1μs の時間あたり、どれくらいの電圧変化まで出力できるかという、OPアンプの出力特性の1つです。OPアンプが μA741 の場合、資料 [1] のデータシート(PDF 5ページの一番下の表)にある SR (Slew Rate) という項目がこれに該当しますが、これが 0.5V/μs とあります。つまり、 μA741は、1μs 間に 0.5V 以上変化するような信号を出力できません。

OPアンプのスルーレートを超える極端に速い信号を入れると、信号は三角波になってしまいます(三角波の傾き = スルーレート = 一定)。OPアンプのスルーレートを SR [V/μs]、三角波の片側振幅を a [V] 、信号の周波数を f [Hz] とすれば、SR = 4*a*f となります(三角波は1/4周期で、0V からA V まで電圧が変化する)。この式を変形すれば、a = SR/( 4*f ) ですから、この場合、増幅器の利得に関係なく、OPアンプのスルーレートが小さいほど、あるいは、周波数が高くなるほど、出力信号の振幅が低下します。

入力信号が sin 波として、その片側振幅を A [V] としたとき、電圧の時間変化 Vin(t) は、Vin(t) =A*sin( 2*π*f) であらわされます。この信号を利得 G 倍の増幅器に入力したとすると、出力信号は、理想OPアンプの場合はG 倍されて、Vout(t) =G*A*sin( 2*π*f) となるはずです。しかし、この出力信号の電圧変化率 dVout/dt がOPアンプのスルーレート SR を超えた部分はOPアンプが追随できず、直線的な波形になってしまいます。Vout(t) =G*A*sin( 2*π*f) の変化率は dVout/dt = 2*π*f*G*A*cos( 2*π*f ) ですから、その最大値は 2*π*f*G*A になります。これが SR を超えていなければ、計算通りの利得が得られますが、そうでない場合には上の例のように、出力信号の最も変化の速い部分は三角波に近くなってしまいます。出力信号の振幅低下が、スルーレートによるものかどうか判断するには、出力信号の波形を見れば一目瞭然ですが、それができないときは、2*π*f*G*A を計算してください。これが SR を超えていれば、出力信号の振幅低下が、スルーレートによるものです。下図のような増幅器の場合、 G は反転型で R1/R2、非反転で 1 + R2/R1 ですが、G が小さければ、出力信号の電圧変化率は小さくなるので、利得 G をむやみに大きくしないとか、入力信号の振幅 A を小さくすることで 2*π*f*G*A を小さくして、OPアンプのスルーレートによる制限を回避することができます。

         ┌─ R2 ─-┐
         │ ┏━┓  │               ┏━┓
Vin ─ R1 ─┴-┨- ┠─┴─ Vout    Vin ─┃+ ┠┬─ Vout
         ┌-┨+ ┃                ┌┨- ┃│
         ┷ ┗━┛                │ ┗━┛ │
         GND                    ├- R2 ─┘
                               R1
         反転増幅器               ┷ 非反転増幅器

(2) OPアンプの出力信号が、スルーレートで制限されないような小さい電圧の場合でも、OPアンプ自身の利得(オープンループ利得)に周波数依存があるので、高い周波数では利得が低下します。反転増幅回路の利得は、G = R2/R1/{ 1 + ( 1 + R2/R1 )/A0 } で表されます。A0 はOPアンプのオープンループ利得です。A0 = ∞ (理想OPアンプ)なら、G = R2/R1 ですが、A0 = 1 の場合 G = R2/R1/( 2 + R2/R1) < R2/R1 となって利得が低下します。 増幅している信号の周波数で、OPアンプのオープンループ利得 A0 が A0 >> R2/R1 を満足しないと反転増幅器の利得は計算通りになりません。μA741の場合、資料 [1] の9ページの一番下のグラフがオープンループ利得の周波数依存です。5Hzでの利得は 105 dB ( = 10^(105/20) = 200000 )もありますが、1 MHz では 0dB ( 1倍 )しかないので、1MHz では増幅器になっていません。回路の利得 R2/R1 が大きいほど、この周波数の上限は下がります。μA741の場合、周波数が100 kHz のとき A0 = 20dB ( 10倍 )なので、R2/R1 < 10 としないと、利得が計算どおりになりません。 1MHz では、A0 = 0dB ( 1倍 ) なので、R2/R1 < 1 とする必要があります。μA741のオープンループ利得 A0 の周波数依存から、非反転増幅器の利得の周波数依存を G = R2/R1/{ 1 + ( 1 + R2/R1 )/A0 } で計算してみてください。

反転増幅回路の利得の計算方法と非反転増幅器の利得、(3)については、長くなるので書きませんでしたが、ご希望であれば追加説明します。また、μA741 のデータシートはテキサスインスツルメンツのものを使いましたが、メーカによって特性が違うので、実験で使った μA741 のデータシートで確認してください。なお、スルーレートやオープンループ利得の値は、あくまで参考(設計)値で、部品によってバラツキがあります。

【資料】
[1] μA741のデータシート http://focus.tij.co.jp/jp/lit/ds/symlink/ua741.pdf

6月1日に同じ内容の質問(反転増幅器のカットオフ周波数の求め方 http://oshiete1.goo.ne.jp/qa3048059.html)がありますが、より詳しく解説します。

高周波での利得が低下する主な原因として以下のものがあります。

(1) OPアンプのスルーレートの制限によるもの(大振幅)
(2) OPアンプのオープンループ利得の低下によるもの(小振幅)
(3) OPアンプの入力容量や帰還抵抗の寄生容量によるもの

(1) スルーレートとは、1μs の時間あたり、どれくらいの電圧変化まで出力できるかという...続きを読む

Q反転増幅回路の周波数特性について

こんにちは。
反転増幅回路の周波数特性について調べてるんですが、実験を行って数値を求めました。
そしてグラフでまとめたんですが、ある所まで大体一定になってて、それ以降は徐々に下がっていきました。
なぜある所まで一定だったのにそれ以降は下降したんでしょうか?
その下降し始める地点の周波数から何か特別なんですか?

Aベストアンサー

反転でも非反転でも、それ特有の特性は無く、同じです。
周波数特性を支配するのは、低域であれば信号進行方向に直列のコンデンサ、高域であれば並列のコンデンサです。特に高域のコンデンサは、使っている部品だけではなく、等価的に存在する浮遊コンデンサも見逃せません。
これらは、等価回路を作図して、数式で簡単に解析できます。

実験目的は、一般的には、机上解析(設計)を実物で確認することです。結果の予測無しの実験は危険です(間違いに気が付かず時間の浪費だけ)。
実験回路を提供した書物に実験結果を予測する解説があるはずなので、よく読みましょう。

周波数を上げていくと、増幅回路の出力レベルは、ゆるい山か、その山上がつぶれた台形になるはずです。
その折れ曲がり点は予測された周波数でしたか? 傾斜部分の傾斜具合は?
その確認が実験であり、製作が正しくできたかの確認です。

もし、何も言わずに作って実験、という指導者の下でのことならば、悲しい…

Q遮断周波数のゲインがなぜ-3dBとなるのか?

私が知っている遮断周波数の知識は・・・
遮断周波数とはシステム応答の限界であり、それを超えると減衰する。
<遮断周波数の定義>
出力電力が入力電力の1/2となる周波数を指す。
電力は電圧の2乗に比例するので
Vout / Vin = 1 / √2
となるので
ゲインG=20log( 1 / √2 )=-3dB
となる。

ここで、なぜ出力電力が入力電力の1/2(Vout / Vin = 1 / √2)
となるのでしょうか?
定義として見るにしてもなぜこう定義するのか
ご存じの方いらっしゃいましたら教えて下さい。

Aベストアンサー

>ここで、なぜ出力電力が入力電力の1/2(Vout / Vin = 1 / √2)
>となるのでしょうか?
>定義として見るにしてもなぜこう定義するのか

端的に言えば、
"通過するエネルギー"<"遮断されるエネルギー"
"通過するエネルギー">"遮断されるエネルギー"
が、変わる境目だからです。

>遮断周波数とはシステム応答の限界であり、それを超えると減衰する。
これは、少々誤解を招く表現です。
減衰自体は"遮断周波数"に至る前から始まります。(-3dBに至る前に、-2dBとか、-1dBになる周波数があります)

Q反転増幅回路の入出力電圧の関係

反転増幅回路において
入力電圧を大きくしても出力電圧が一定以上の電圧にならないのは何故なんでしょうか?

よろしくお願いします

Aベストアンサー

OPアンプによって出力できる電圧範囲が違います([1]の図2)。電源電圧いっぱいまで出力電圧が出ない理由は [2] で説明されています。

[1] 入出力特性を見てみよう http://www.cqpub.co.jp/toragi/TRBN/trsample/2004/tr0406/0406sp2.pdf
[2] 出力電圧がグランドや電源まえ出ないのですがどこかおかしいでしょうか? http://www.cqpub.co.jp/toragi/TRBN/contents/2008/tr0805/p116-117.pdf


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