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オペアンプの位相差についてです。
周波数をあげていくと
高周波になるにつれて
位相がズレました。
これは何故なのでしょうか?
高周波、周期が原因で
位相差が発生しているのですか?

A 回答 (5件)

回答No.2にグラフが示されているように、低周波領域でオペアンプのゲインがフラットな部分は位相遅れがほとんど出ません。

ですがゲインがー3dBほど落ちたところで位相は45度遅れ、それより先の6dB/octのロールオフ部分(周波数とともにゲインが直線的に落ちている傾斜部分)は位相が90度遅れます。
それよりもっと先のロールオフが急傾斜(12dB/oct)になっている部分では位相遅れが180度に近づいてきます。理論的にこうなります。
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この回答へのお礼

わかりやすい説明
ありがとうございました!!

お礼日時:2017/10/14 02:39

私はその辺りの勉強をサボってるんだけれど、


しっかり調べて勉強することでは、と思います。
どういう理屈で、また実際はどうなっているのか。
これを知っておかないと、使えないでしょう。私はたぶんその辺りの条件では使わないだろうから勉強をサボっているんですが、そういう実験なり経験をした、ということは、先々必要だ、あるいは既に今必要だ、ということですので。
オペアンプ関連の書籍数冊のその辺りを読んでみて、それで理解できないなら、何を身に付けなければ理解できないのか、で、そこから勉強し直し、でしょう。
関係があるのか無いのか知りませんが、私なら、トランジスタ単体だとこの辺りの話はどうなるのか、それはなぜなのか、から調べるでしょうね。
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回答NO.2です。

回答に誤りがあったので下記に訂正します。

誤り:6行目の「使用してるOPアンプのオープンゲインが周波数1MHzあたりで0dBとゲインが無くなってるためです。」、この文章で 「周波数1MHzあたりで0dBとゲインが無くなってるためです。」 を以下のように訂正。

「周波数1MHz辺りでオープンゲインが20dBとなって、負帰還の帰還ゲインは0dBとなり帰還ゲインが無くなってるためです。」
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回答>例としてOpアンプOP2604を使った反転増幅器の回路と周波数特性のシミュレーション結果を添付します。


 反転増幅器はゲインは20dBに設定してあります。
 信号源はV3で周波数を1Hzから100MHzまでスイープします。シミュレーションの結果は反転増幅器の周波数ーゲイン、位相特性を上のグラフに、
 OPアンプのオープンゲイン、位相特性を下のグラフに示します。

 反転増幅器では周波数が100kHzあたりから少しづつ遅れ始めて1Mhzあたりで-45度と遅れて更に周波数の上昇に伴い位相は大きく遅れて行ってます。
これは下側に示した使用してるOPアンプのオープンゲインが周波数1MHzあたりで0dBとゲインが無くなってるためです。更にOPアンプのオープンゲインの位相はその周波数ではすでにー90度も遅れています。この二つの影響で反転増幅器では高周波で位相が遅れてゆきます。
「オペアンプの位相差についてです。 周波数」の回答画像2
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周波数が上がったことでコンダクタンスを無視できなくなっただけじゃないのかな。


配線同士の間とかにも微妙にコンダクタンスが存在します。
CPUのクロック周波数を無限に上げられない原因の一つですね。
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