OPアンプに関する初歩的な質問

http://www.nahitech.com/nahitafu/mame/mame3/volt …
ボルテージフォロアは上記のページの図に書いてありますように、
プラス端子を入力として使い、マイナスの端子を出力側と接続しますが、
これを反対にして、マイナス端子を入力として使い、プラスの端子を出力側と接続すれば
増幅の出来ない反転器として使えると思うのですが、こういうものを見たことがありません。


http://markun.cs.shinshu-u.ac.jp/learn/OPamp/inv …
http://markun.cs.shinshu-u.ac.jp/learn/OPamp/nin …
また、反転増幅と非反転増幅回路も同様に、
反転増幅回路でマイナス端子にグラウンドを繋ぎ、マイナス端子に入力信号を入れれば、
非反転増幅になりそうな気がするのですが、実際には非反転増幅回路はそんな単純な変換で
表されていません。

これはなぜなのでしょうか？

上記の２つの回路についてなのですが、このように
ボルテージフォロアや反転増幅回路などのプラスとマイナス端子を逆にしただけの回路は
どういう回路として働くのでしょうか？

No.2 ベストアンサー 回答者： tance 回答日時： 2009/07/06 22:27

OPアンプに負帰還をかけずに、プラス・マイナスの入力端子を

逆にして使うことはあります。ただし、アンプとしてではなく
コンパレータの動作になります。

ただ、通常はOPアンプの許容入力電圧範囲と出力電圧範囲は
似通った電圧なので、OPアンプの出力をそのまま入力につなぐと
ほとんど意味のない回路になります。

普通は、出力を抵抗でアッテネートして小さな振幅にして
それをプラス入力にフィードバックします。マイナス入力に
信号を入れると、ヒステリシスつきのコンパレータになります。

「コンパレータ」で調べてみましょう。

反転アンプに関しては質問の意味が解りません。非反転入力は
どこにもつながないのですか？単なるミスタイプですか？

反転アンプの形でも、OPアンプの＋とーを逆にして、ヒステリシス
つきのコンパレータを作ることができます。

これらの回路は、単なるアンプと比べると使われている頻度は
少ないですが、基本回路のひとつであり、非常に重要な回路です。

この回答へのお礼

ありがとうございます。

反転アンプに関してはタイプミスです。
マイナス端子にグラウンドを繋ぎ、プラス端子に入力信号を繋いだ場合どうなりますか？

それと、ボルテージフォロワを逆に繋いだときには、コンパレータとして動作するのは分かったのですが、
ボルテージフォロワの原理がよく分からなくなりました。

非反転入力から入れた信号は出力端子から非反転で出てきて、
反転入力から入れた信号は出力端子から反転して出てくるわけですが、
この反転入力に信号を入れた場合、反転した信号が出力端子から出てきて、フィードバックコンデンサや抵抗を入れていないので、遅延が全くなく、それが非反転入力に入ったとすると、確かに正のフィードバックがかかると思います。

では非反転入力に信号を入れた場合、非反転した信号が出力端子から出てきて、それが反転入力に戻っていくとすると、出力は反転と非反転で打ち消されて、信号は出てこないのではないのでしょうか？
でもそうするとバーチャルグラウンドは壊れてしまいますよね？
これはどう考えれば良いのでしょうか？

お礼日時：2009/07/07 00:36

No.3 回答者： rnakamra 回答日時： 2009/07/07 04:21

>では非反転入力に信号を入れた場合、非反転した信号が出力端子から出てきて、それが反転入力に戻っていくとすると、出力は反転と非反転で打ち消されて、信号は出てこないのではないのでしょうか？

>でもそうするとバーチャルグラウンドは壊れてしまいますよね？
>これはどう考えれば良いのでしょうか？

実際のOPアンプではバーチャルショートといえども完全に同電位ではありません。その電位差が非常に小さいというだけです。
反転入力端子の電圧がV1,非反転入力端子の電圧がV2,出力電圧がVとすると、これらには
V=A(V2-V1)
のような関係があります。この増幅率Aは非常に大きな値になっています。
このとき、出力電圧を完全に反転入力端子に入れると(ボルテージフォロア)、V=V1となりますので
V=A(V2-V)
となります。
これをVについて解くと、
V={A/(A+1)}*V2
となります。つまり、出力(=反転入力端子の電圧)と非反転入力端子の電圧は微妙にずれているのです。
とはいってもそのズレは{1/(A+1)}*V2であり、Aが非常に大きいために実際上は0とみなして差し支えないというだけなのです。
(普通のテスタ程度では検知できません。)

ですから、反転入力と非反転入力が打ち消しあって出力が出なくなるということはありません。

No.1 回答者： rnakamra 回答日時： 2009/07/06 21:28

>増幅の出来ない反転器として使えると思うのですが

使えません。

反転増幅回路やボルテージフォロアは出力を反転入力端子に入れることで働きます。
これはネガティブフィードバック(負帰還)と呼ばれるもので制御の基本ともいえるものです。

もし、出力された電圧が高すぎると反転入力端子の電圧が上がり、出力が下がるように働きます。
もし逆につけると、出力電圧が上がりすぎると非反転入力端子の電圧が上がり、さらに出力電圧が上がり最後には電圧が上がりきってしまいます。
つまりまったく安定せずプラスのいっぱいかマイナスのいっぱいでしか出力できなくなります。