なぜこの電圧が出てくる？（オペアンプ）

質問

ある参考書にオペアンプふたつを使って1つ目のオペアンプの－入力端子に＋5Ｖ、プラス入力端子＋3Ｖを印加し最終的に2つ目のオペアンプの出力には3.05Ｖが出てくる回路がありました。どう頑張っても3.05Ｖにはならないので実際に回路を組んで調べると3.05Ｖ出ていました。

　1つ目のオペアンプは差動増幅でRg=100kΩ(＋5Vを印加する点からオペアンプのマイナス入力端子の間の抵抗値)、Rf=1kΩ＋100Ω(出力端子とマイナス入力端子を負帰還をかけている経路の抵抗値で1kΩと100Ωは直列接続です。1kΩと100Ωの抵抗の間を出力として次の回路につながっている。この100Ωは出力インピーダンスとして入れているのか？)

　R1=1kΩ(＋3V印加する点からプラス入力端子の間の抵抗値)、R2=100kΩ(R1とプラス入力端子の間からグランドに落としている抵抗値)

　そして＋3V印加している点からR1(1kΩ)の間から経路があり10kΩの抵抗をつないで2つ目のオペアンプのプラス入力端子に。1つ目のオペアンプの出力端子(Rfと100Ωの間)10kΩの抵抗をつなげ2つ目のオペアンプのマイナス入力端子に。

　2つ目のオペアンプの出力端子とマイナス入力端子は10kΩと100Ωの抵抗で負帰還をかけており、出力電圧Voは10kΩと100Ωの間です。

　差動、反転、イマジナリーショートの知識をフルに使ってもわかりませんでした。

　なぜそうなるか教えてください。教えてください。

回答No.1

soramist · ベストアンサー

オペアンプの基本的な機能は、理解しているものとして、記載します。

1.１つ目のオペアンプの出力Vo1は、＋2.95Ｖになります。
　なぜなら・・・
　　反転側　　　5Vx1k/100kx-1=－0.05V
　　非反転側　　3Vx100k/(1k+100k)x(1k+100k)/100k=+3V
　　加算して　　Vo1=+2.95V

2.２つ目のオペアンプの出力Vo2は、＋3.05Ｖになります。
　なぜなら・・・
　　反転側　　　2.95Vx10k/10kｘ-1=－2.95V
　　非反転側　　3Vx(10k+10k)/10k=+6.0V
　　加算して　　Vo2=+3.05V

3.100Ω抵抗は、発振防止のためです。
出力電圧の計算には全く考慮する必要はありません。
（100Ωを出たところの電圧がフィードバックされる→演算の基準となる）

一応オペアンプの基本は理解しているものとして、記載しました。
不明な点があれば、遠慮なく質問してください。

お礼

よくわかりました＾＾
　ありがとうございました。