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オペアンプの出力波形の周波数依存性について
オペアンプを用いた積分回路において、方形波を入力しました。ここでｆｃ＝5000Hzとします。周波数を500、5000、50000Hzと変化させると、出力波形が丸みの帯びた方形波、丸みの帯びた三角波、尖った三角波という順に変化しました。これはなぜなんでしょうか？ちなみに、微分回路においても同様のことが起きました。
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実験か何かのレポート課題でしょうか？ （以前同じようなレポートを書いた覚えがあります。） GB積という単語で検索をかけてみてください。 簡単にいうと、オペアンプの性能は利得と周波数の積が ある値以上になると急激にその性能が低下します。 そのため、高周波領域において波形が乱れたと考えられます。 ただ、方形波を積分するとその波形は三角波になります。 回路を見なければわかりませんが、何か勘違いされているかもしれません。
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- tadys
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オペアンプの出力はスルーレートより速いスピードでは変化しません。 スルーレートの単位は通常 V/us で表わします。 例えばスルーレートが 1V/us のオペアンプの場合、 パルス幅 1us で出力振幅が0.5Vになるような信号を入れると最初の0～0.5usの間直線的に振幅が増加し0.5us～1usの間は1Vをキープします。 パルス幅 1us で出力振幅が1Vになるような信号を入れると0～1usの間直線的に振幅が増加します。 パルス幅 1us で出力振幅が2Vになるような信号を入れたとしても1usの間に変化できる電圧は1Vなので1Vの場合と同じです。 これが周波数が高くなると三角波に変化する理由です。 周波数により波形が変化しても波形が変化しているところの傾きは同じはずです。
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ありがとうございました。参考にさせていただきます。
- foobar
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fc=5kHzという数値があることからすると、 回路は積分回路ではなくて一次のLPFか何かじゃないでしょうか？ とすると、入力した方形波をフーリエ展開して、LPFを通った後の各周波数成分がどのようになるか、それを合成した波形はどうなるか、を考えれば良さそうに思います。
お礼
ありがとうございました。参考にさせていただきます。
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