ボルテージフォロワ

質問

お忙しい中見ていただきありがとうございます。
現在ボルテージフォロワ（オペアンプ）の勉強をしており、頭の中であれこれ考えて自分の答えを出したのですが、確信がもてず困っています。
使っている部品は、NANDとオペアンプだけです。
回路図は単純で、NANDゲートの１番ピン２番ピンを使い、３番出力ピンをオペアンプバッファ回路につなぎ、その出力を見るというものです。
下記リンクは使っているNANDのデータシートです。
http://www.semicon.toshiba.co.jp/td/ja/General_Purpose_Logic_ICs/CMOS_Logic_ICs/20010929_TC74HC00AP_datasheet.pdf
また、オペアンプはne5532（下記リンク）を使っています。
http://www.semiconductors.philips.com/acrobat_download/datasheets/NE_SE5532_A_SA5532_3.pdf

入力は、NAND１番ピン２番ピンに同時に5V（0-p）のクロックを入れます。クロックの周波数を１KHz,100kHz,1MHzと変化させていった時、オペアンプバッファがある時とない時では出力にどのような違いがあるかがわかりません。

自分の考えとしては、バッファがある時の回路の方が、入力周波数を上げていっても、出力がきちんと確認できるだろうとの予想です。この答えがあっているかどうかわかりません（＞＜ちょっとしたことでもいいのでアドバイスよろしくお願いします。

忙しい中見ていただきありがとうございました。

回答No.3

tadys

TC74HC00のデータシートのAC特性の項目に出力上昇、下降時間と言うのがあって、4.5Vの時 7ns(最悪で19ns)となっています。
一方、NE5532のデータシートでは、Slew rate 9V/us となっています。
つまり、出力が9V変化するのに1usかかると言う事ですから、4.5V変化するのに0.5us=500nsかかるという事です。
オペアンプのほうが圧倒的に悪いでしょ。７nsで変化する波形でも、このオペアンプを通して観測すると500nsかかる様に見えると言うことになります。

デジタル回路の出力バッファにオペアンプを使うことは通常行いません。
通常じゃない場合はありえますが、それは理由をちゃんと理解した上のことです。

デジタル回路の出力波形は、台形の形をしています。周波数をあげていくと台形の上辺、下辺の平らな部分が短くなっていきます。
さらに周波数をあげると、波形が３角になり、もっとあげると波形が出なくなります。

回答No.2

otto0001otto

ボルテージフォロワの勉強なんですよね。
ボルテージフォロワは１：１の増幅器であって、
その目的はインピーダンス変換です。
周波数特性を調べたいのであればゲートを
使う意味もありません。

あなたの予想には反し高周波ではボルテージフォロワ
を入れた方が悪くなります。

回答No.1

wildduck

beach_jam 様

こんばんは、素人の電子工作的な範疇を出ませんが、

単純に、入力から出力までのゲート数（半導体素子数）
を増やせば、周波数特性、応答性などは悪化する一方
ではないでしょうか？

当然、絵に描いた理想的なＮＡＮＤやＯＰ－Ａｍｐ．
ではなく、現実的な電子部品を使用しての話を前提
としてのことです。

如何でしょうか？