電子計測講議内容（4.30）

2-7　アナログ回路

オペアンプにおける負帰還の効果



上図のような回路を考える。ここで、AはOPアンプの増幅率、βは帰還回路の増幅率である。



OPアンプの増幅率の変動による回路定数の変動を調べる。A→A+ΔAとなった時のゲインの変動をG→G+ΔGとして、感度Sを次のように定義する



よって、Gの変化率はAの変化率の1+βA分の1となる。βA>>１であるので、回路の動作は負帰還により安定化する。βAをループ利得と呼び、実際の回路ではA=10⁴、β=10^-2程度となるので、βA=100、G=100、S=10^-2となり、Aが10%変化してもGの変化は0.1%となる。

一方、βの変動によるGの変化を考えると、



となり、βA>>1のとき、S=-1である。すなわち、βの変化はそのままGの変化としてあらわれる。しかし、βは受動素子の定数であるので、変動は本来ほとんどないと考えられる。よって、負帰還においてはβとして変動の少ない素子を選んで用いれば、安定な動作が得られる。

加算器

キルヒホッフの法則により、i₁+i₂+i₃+i_f=0の条件を入れることにより(2.31)が導かれる。

減算器

図2.22(b)の回路において、V_Aを流れる電流をi₁、V_Bを流れる電流をi₂とし、回路を二つに分けて以下のように考える。