オペアンプの増幅原理とは何ですか?

運用アンプ

運用アンプの基本原理

運用アンプには2つの入力端子と1つの出力端子があります. でマークされた入力端子 “” は “フェーズ内入力端子” 正の端子ではなく), およびマークされた他の入力端子 “1” は “逆入力端子”, ネガティブ端子とは呼ばれません. 同じ信号がこれら2つの入力端子から連続的に入力されている場合, 次に、同じ電圧がありますが、出力端で極性の反対の極性を持つ出力信号が得られます: 出力端での信号出力は、フェーズ内入力端に信号があり、反転入力端で信号を持つ位相がある位相にあります.

運用アンプに接続された電源は、単一の電源または二重電源にすることができます. 運用アンプには、いくつかの非常に興味深い機能があります. これらの機能の柔軟なアプリケーションは、多くのユニークな用途を取得できます. 一般的に, これらの機能は2つに統合できます:

1. 運用アンプの増幅係数は無限です.

2. 動作アンプの入力抵抗は無限であり、出力抵抗はゼロです.

次に、上記の2つの機能により、結論を引き出すことができるものを簡単に見てみましょう.

運用アンプの原理

初めに, 運用アンプの増幅係数は無限です, したがって、その入力の入力電圧がゼロでない限り, 出力端子は、正または負の電源と同じ高出力電圧を持っています. 出力電圧は無限でなければなりません, しかし、電源電圧によって制限されています.

正確には, インフェイズ入力端子の入力電圧が逆入力端子の入力電圧よりも高い場合, たとえそれが少し高くても, 動作アンプの出力端子は、正の電源電圧と同じ電圧を出力します; 逆に, 反転入力端子の入力電圧が、インフェイズ入力端子の入力電圧よりも高い場合, 動作アンプの出力端子は、負の電源電圧と同じ電圧を出力します (動作アンプが単一の電源を使用する場合, 出力電圧はゼロです).

第二に, 増幅係数が無限であるためです, 運用アンプはアンプとして直接使用できません. 出力信号は、反転入力に返還する必要があります (ネガティブフィードバックと呼ばれます) 増幅係数を減らすため.

R1は、出力信号を動作アンプの反転入力に戻すために使用されます. 反転入力は出力電圧の反対であるため, 回路の増幅係数が減少します. 負のフィードバック回路です, 抵抗RFは負のフィードバック抵抗とも呼ばれます.

フィードバック抵抗接続動作アンプの方法 (左: 逆接続法) : フィードバック抵抗接続動作アンプの方法 (左: 逆接続法, 右: フェーズ接続法)

また, 運用アンプの入力は無限であるためです, 運用アンプの入力には電流入力がありません – 電圧のみを受け入れます. 同様に, フェーズ内入力と運用アンプの反転入力の間に無限の抵抗があると想像する場合, 抵抗の両端に適用される電圧は、電流を形成できません. 電流なし, オームの法則に従って、抵抗の両端に電圧はありません, したがって, 運用アンプの2つの入力の電圧は同じであると考えることができます (この場合, 電圧は、2つの入力をワイヤで短縮するようなものです, したがって、この現象と呼びます “仮想ショート”).