ボルテージフォロワが電圧降下する

0-5Vの入力信号をデジタルパネルに表示させたのですが、値にずれがあります。
ずれは山形になっていて、2.5V時が頂点で最もずれて、20mVほど電圧降下しています。

デジタルパネルの入力インピーダンスが140kΩ程度しかないことが原因かと思い、
余り物のオペアンプ（OPA2171AIDGK）を使ってボルテージフォロワを作りましたが、
今度はなぜか、きっかり1.5V電圧降下するようになりました。

オペアンプに触ったのもこれが初めてで正直よくわかっていません。
なぜこのような現象が起こるのでしょうか？教えてください。

質問者からの補足コメント

• 一点間違いがありました。また、補足で説明もいたします。
  ボルテージフォロワを挟むことにより起こる電圧降下は0.75Vです。
  
  回路は、出力電圧を入力のデジパネが受けて表示するだけです。
  出力側はプリント基板から出ていて、出力インピーダンスは1kΩです。信号は0-5VDC、
  入力インピーダンスは140kΩです。
  そのまま接続すると、たとえば出力2500mVのとき、パネルには2475mVと表示が出ます。
  5000mVまたは0mVに接近するとずれが少なくなっていきます。
  
  インピーダンスマッチングの問題かと考え、
  出力-入力の間にオペアンプを使って、添付画像のボルテージフォロワを挟みました。
  オペアンプには±15Vを供給。すると、出力5Vのとき入力4.25Vと表示され、
  出力3Vだと入力2.25Vと表示されます。
  
  的外れかもしれませんが、補足になります。

  
    補足日時：2016/03/16 13:10

No.7 回答者： ngkdddjkk 回答日時： 2016/03/21 20:51

寄生発振ならば、帰還部にインダクタを入れるか、R2のOPアンプ側に並列にセラコン入れるのも手かと。

帰還部にコモンモードのトランス挟んでもいいかもね。

No.6 回答者： isoworld 回答日時： 2016/03/19 09:19

私もNo.3と同じ意見です。

入出力インピーダンスも含めてどこにも問題が見当たらず、配線の間違いもなければ故障もないものとすると、不可解な動作をする原因のひとつに寄生発振があげられます。入れるべきところに良質の（とくに高周波までよく効く）パスコンを入れる（最短の配線距離で）のを怠ったりすると寄生発振が起きることがあり、正規の信号にこれが乗ると不可解な動作となって現れます。
テスターやデジタルボルトメータでチェックしたくらいでは、寄生発振に気が付きません。オシロスコープで信号をよく観察してください。

No.5 回答者： ngkdddjkk 回答日時： 2016/03/16 23:11

ミスマッチングだと思うならボルテージフォロワの出力にパラで140kΩ挟むのが普通の考えだけど…

オペアンプの電源に、十分近くに十分大きな容量の高速と低速のパスコンを入れてないと変な挙動を示したりする。プラマイ電源の中性点がズレてる可能性も否めない。

No.4 回答者： tknakamuri 回答日時： 2016/03/16 22:37

>きっかり1.5V電圧降下

そりゃ全然まともに動いてないですね。目茶苦茶です。
質問するより回路を点検しましょう。
オシロで観察してみるとか・・・

No.3 回答者： m-jiro 回答日時： 2016/03/16 20:55

どこも不具合を生じるようなところは見当たらないですね。

念のため寄生発振を疑ってみてください。
時として10～50MHzもの周波数で発振していることがあります。
出力にオシロスコープを接続するとわかりますが、出力電圧がある範囲の時だけ発振することがあります（たとえば３Ｖ前後とか）。
入力に10VP-P程度の三角波とか正弦波を入れてみるとわかりやすいでしょう。周波数は適当でよいですが100～500Hz程度で十分です。
もし怪しいようでしたら添付図のように抵抗、コンデンサを入れます。どれが効くかはわかりませんが、C2、C3は必須です。発振していなくても入れましょう。0.1μF程度。なるべくOP-AMPに近い所に。
R1は3～10KΩ程度、C1は100PF～1000PF程度、R2は1KΩ程度でしょうね。
値が大きいほど効果大、ということはありません。逆のこともあります。無い方が良好ということもあります。付けたりはずしたりしながら、値を変えながら様子を見るしかありません。無責任なようですが寄生発振の対策はこれしかないのです。

OP-AMPを変えてみるのもよいかもしれません。高級品は概して発振しやすいようです。汎用品の方が安定かもしれません。

もうひとつ前の回路からこのボルテージホロワまでの配線がノイズを拾っている可能性も考えられます。きちっと撚り線とかシールド線を使うということでＯＫになるかもしれません。

No.2 回答者： xpopo 回答日時： 2016/03/16 18:50

「デジタルパネルの入力インピーダンスが140kΩ程度」ならば十分大きい値なので普通問題ないはずですが、問題となる場合は信号源の出力インピーダンスがこの入力インピーダンスの140kΩに比べて無視できないくらい大きい場合です。

あるいは「デジタルパネル」の精度が悪い場合です。
　オペアンプ（OPA2171AIDGK）を使ってボルテージフォロワを使ったのは信号源のインピーダンスが大きい場合に有効です。
　このオペアンプ（OPA2171AIDGK）を使ったボルテージフォロワを挿入した場合、
　　ボルテージフォロワの入力インピーダンスはデータシートによると　ｔｙｐで100MΩ||3pF　と十分大きいのでこのボルテージフォロワを通せば入力電圧は正確に（typ0.25ｍVの誤差で）「デジタルパネル」の入力に伝わります。
　しかし、

＞出力5Vのとき入力4.25Vと表示され、出力3Vだと入力2.25Vと表示されます。

ということですので、これは殆ど「デジタルパネル」の誤差だといえます。オペアンプ（OPA2171AIDGK）を使ったボルテージフォロワはその電源に±15Vを供給してるということですのでオペアンプ側に大きな入ｰ出力間の誤差を発生させる要因は思いつきません。お使いの「デジタルパネル」の仕様を確認された方が良いと思います。もしその仕様をここで開示されればより原因がはっきりすると思います。

No.1 回答者： xpopo 回答日時： 2016/03/16 12:38

回路図を示さないと回答のしようがありませんよ！