オペアンプについて

質問

オペアンプについて質問なのですが、オぺアンプには出力電圧範囲が決まっていますよね。それで調べてみたら、それはだいたい数十Ｖくらいしかありませんでした。それで、出力電圧範囲というのは、そのオペアンプの耐電圧のようなものなのでしょうか。何でこんな質問をするのかというと、素人の私は、オペアンプは10000倍ほどの増幅率だというのに耐電圧が数十ボルトだとしたらやけに少ないなと思ったからです。かなりわがままな考え方ですが、どうか分かる人、回答よろしくおねがいします。

回答No.4

dreamnstd · ベストアンサー

出力電圧範囲というのは、文字通り出力できる電圧の範囲です。
それ 以上 / 以下 の電圧を出力させようとすると出力がクリップ（飽和）してしまいます。

「増幅率一万倍程」というのは、一応本当です。
0.5mV とかの小さい電圧を入力してみれば、きっと 5V ぐらいの電圧が出てくると思います。
たぶん質問者さんは、「必要な増幅率が数倍でいいなら、始めから増幅率が数倍のアンプを使えば（生産すれば）いいじゃん」と思っているのではないでしょうか？

NO.3 の方も仰っている通り、オペアンプは出力を入力にフィードバックして使う事を前提に作られています。
「数万倍」という数字に囚われているからいけないのです。オペアンプの増幅率は、「ほぼ無限」です。
これはもう「ひとつ、ふたつ、いっぱい。」の世界です。そこまで精密な制御や設計が必要な回路でない限り、ある程度から上は「無限」です。(同じく、ある程度から下も「ゼロ」とみなすことが多いです。が、紛れも無いドンブリ勘定なので、多用は避けましょう。)

何でこんなに大きな増幅率をオペアンプに持たせているのかというと、
「外部回路によりさまざまな演算を実現できる」
と、この一言に尽きます。
元々オペアンプは「OPerational AMPlifier(演算増幅器)」の略ですし、単に増幅するだけというより演算をさせるために開発されたようです。

簡単に増幅回路なんかの例をとります。
始めから希望の増幅率（数倍～数十倍）で設計されたアンプICですと、外的要因（たとえば熱など）で増幅率が著しく変わってしまった場合に手の施しようがありませんが、
オペアンプを用いた増幅回路の場合なら、フィードバック抵抗を可変抵抗にしておけばその値を変えるだけでいくらでも対処ができます。

ちなみに、前者みたいな制御方法を「フィードフォワード制御」(「前に向かった制御」みたいな意味です)なんて言ったりする時もあります。

とにかく、フィードバック制御というものは何かと便利な物なので、それを実現できるようにとオペアンプの増幅率はあんなに高いのです。

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%BC%94%E7%AE%97%E5%A2%97%E5%B9%85%E5%99%A8

回答No.3

anachrockt

増幅とゆうのは，入力信号の振「幅」を出力で「増」加させることです．
オペアンプは10000倍ほどの増幅率と言っても，実際にはフィードバックを掛けて，数倍～数10倍で使用します．
オペアンプ自体の特性も，フィードバックを掛けて数倍～数10倍で使用したときに実用的になるように作られています．
フィードバックを掛けずに，10,000倍ほどの増幅率を持ったアンプも売られていて，入力電圧1Vp-pのときに，出力電圧10,000Vp-pです．高価ですが，オペアンプに不満のある人にはこちらを勧めます．
http://www.nfcorp.co.jp/pro/ps/p-amp/hv/hva4321/index.html

回答No.2

takepon256

＞増幅というのはいったいどういうことなのですか

オペアンプは入力信号を増幅します。

たぶん誤解してそうなので補足しておきますと、
オペアンプには入力信号に加えて、別途電源が必要になります。
出力の最大値（最小値）は電源電圧に依存します。

http://www.picfun.com/partops.html
http://www.nahitech.com/nahitafu/mame/mame3/opkiso.html

回答No.1

takepon256

＞オぺアンプには出力電圧範囲が決まっていますよね。

簡単に言うと、供給している電源電圧までしか出力できません。

補足

え、そうなのですか。ということは増幅というのはいったいどういうことなのですか。