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  • 電源を含む精密アナログ電子回路の設計・開発、およびその教育、技術指導。センサ・アクチュエータシステムの構築。電子機器の不良解析指導および再発防止指導。解析主導型設計の推進と回路シミュレータの実践的活用指導。技術的側面からのプロジェクト管理指導。

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2007年12月25日 (火)

2段オペアンプ回路

2段増幅器をオペアンプで構成するとき,前段と後段の利得配分をどう決定するか。

必要な電圧利得が大きい場合:信号が小さい場合でかつ帯域も必要な場合には,必要な電圧利得の平方根で各段の利得とする。このようにすれば,同じ利得帯域幅積(GB積)のオペアンプで最大の周波数特性を得ることができる。

同種オペアンプで構成するなら,周波数特性が同じ高域カットオフ特性を持つ1次遅れ特性となるが,1次遅れ特性の壱縦続接続なので,過渡応答は通常振動的にはならない。

3オペアンプ形計測増幅器を構成する場合には,後段の加減算器の抵抗比精度が厳しくなるので,初段で全利得を稼ぐのが,同相電圧除去比がDC的に最大になる解である。同相電圧除去比と周波数特性を同時に追及するなら,許される最良の抵抗比で後段の利得を大きくし,初段の電圧利得を控えめにとる。

内部位相補償形オペアンプでは,GB積が一定なのでこのような結果となる。

外部位相補償形では,利得1での安定性は必要が無いので,相対的に大きな利得を初段で稼ぐことができる。しかし,次の段との高域カットオフ周波数をうまく組み合わせないと,過渡応答が振動的になることもある。

2段オペアンプ増幅器の利得配分では,条件に依存して様々な「最適」解が存在する。

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