オペアンプを用いた設計について

質問

添付の回路になりますが、音声の交流信号をオペアンプに入力し、増幅出力させます。
オペアンプのプラスに交流信号が入ると思うのですが、手前のR1抵抗に6Vがかかります。
オペアンプのプラスには交流信号、6Vどちらの信号が入るでしょうか。

回答No.8

shige（@yone_shige）

そもそもこの回路の意味が不明なところがあります。これって、オペアンプじゃなくパワーアンプのICでは？その場合は話が全然変わってきますが。

回答No.7

kantaro1985

オペアンプは、直流も交流も区別せずに、自分が作った回路の定数に従って動作します。

入力にDC６Vバイアスをかけた交流信号を加えて、その中の交流信号を増幅したいのであれば、増幅の基準電位をDC6Vになるようにしないといけません。

GND基準で増幅してしまうと、DC6Vも増幅してしまうので増幅率2倍以上になると、電源電圧DC12Vを超えて振り切れてしまいます。

あと、気になったのは「入力側をメインに知りたくて省略している」という所で、オペアンプを使う上で、入力と出力は切り離して考えることはできません。

オペアンプ単体の増幅率（オープンループゲイン）は理想オペアンプでは無限大、実際には無限大ということはあり得ませんが、一般的には数万倍～数十万倍ぐらいあります。

このままでは使えないので、帰還をかけて必要な増幅率が得られるように設計します。

出力は、オペアンプの電源電圧範囲より少し狭い範囲でしか出力することは出来ませんから、出力電圧がこの範囲に収まるように回路設計しましょう。

回答No.6

ohkawa3

＞オペアンプは6Vと交流信号どちらを増幅させてVoutしているのでしょうか。
オペアンプは、直流6Vと交流入力信号を区別せずに、回路定数に従って出力します。

回答No.5

ohkawa3

＞単電源で動作させようとしています。
＞電源電圧Vccは12Vになりますが、プラス端子への入力電圧は6Vです。
＞電源電圧の1/2というのは一般的に決まってるのでしょうか。

ご提示頂いた回路図には、-Ｖ-12V/+V 12Vと記載されていたので、単電源とは想定できませんでした。
単電源で使うのであれば、電源電圧の1/2をバイアス電圧として印加すのは常套手段です。

補足

ありがとうございます。
その場合、オペアンプは6Vと交流信号どちらを増幅させてVoutしているのでしょうか。

回答No.4

kantaro1985

皆さんが書かれているように、この回路では交流信号の増幅器としては動作しないと思います。

まずは「オペアンプとは何ぞや」を知ることからだと思います。

オペアンプ 基本回路、で検索すれば基本的な回路は調べられるはずです。

オペアンプの動作を知る上で、重要なキーワードは「バーチャルショート（イマジナリーショートとも言う）」というキーワードです。

このキーワードが理解出来れば、オペアンプの基本動作はある程度理解出来たと言えると思います。

分からない事を知ろうという姿勢は素晴らしいと思いますので、これらのキーワードを元に、少し自分で調べてみて下さい。
それでも、まだ分からない事がありましたら、また質問されたらいいと思います。

オペアンプとは何ぞや、という事がある程度分かってから質問される時には、きっと今回提示された回路とは違う回路になっている事でしょう。

回答No.3

TIGANS

プラス入力には６Vを中心に上下する交流信号が入ると思います。
（６V供給端子の回路構成しだいですけどね）

でも、そもそも動作しない回路構成なんじゃないかな
オペアンプのマイナス入力端子の電位が不確定になりますよね
通常は出力端子からフィードバック抵抗が接続されると思います。

回答No.2

ohkawa3

オペアンプの＋端子には、直流バイアスとして6VにC1を介して加えられた交流分が重畳した信号が加わると思います。
f＝1/(2πC1×R1)の式で計算できるカットオフ周波数より低い周波数の交流成分は、減衰します。

ところで、この回路図は、抵抗器などをいくつか省略しているとお見受けします。三角マークの示す部品が所謂オペアンプであって、この回路図通りの接続であれば、出力電圧が+/-のいずれかに振り切れた状態となって、交流アンプとしては動作しないと予想されます。老婆心ながら、転ばぬ先の杖になればと思い、余分なことを申し上げました。

補足

ご回答ありがとうございます。
図が雑で申し訳ございません。入力側をメインに知りたくて省略しているところがありました。。。
単電源で動作させようとしています。
電源電圧Vccは12Vになりますが、プラス端子への入力電圧は6Vです。
電源電圧の1/2というのは一般的に決まってるのでしょうか。

また回答頂いた内容にさらに質問ですが、プラス端子にはオペアンプの入力部にあるトランジスタを動作させるためにバイアス電流（6V）が必要という認識でよいでしょうか。
プラス端子に交流信号、例えばマイクで拾った音声信号のみではオペアンプは動作しないということでしょうか。

回答No.1

tetsumyi

交流信号と入力交流をプラスした脈流が入ります。
R1は抵抗値は相当大きくします。