オペアンプについて

質問

オペアンプの出力倍率について宜しくお願いします。

----R1---op+
　　　　　　　　　　　　 op_out--●------ outA
---------op-　 　　　　　　 　 |
　　　　　 | 　　　　　　　　　　　 R2
　　　　　 | 　　　　　　　　　　　　 |
　　　　　 ---------------●
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　|
　　　　　　　　　　　　　　　　　 R3
　　　　　　　　　　　　　　　　　　 |
　　　　　　　　　　　　　　　　　 GND

上記のような非反転出力の場合、R2もしくはR3を可変抵抗にして、
直列に抵抗を入れることで。出力電圧の倍率を可変できると思います。
これを直列抵抗を入れず、R2もしくはR3を可変抵抗にして、倍率を
1～にした時になにか問題があるのでしょうか。
また、R2に並列にコンデンサをいれることがあると思いますが、
これはどんな役割があるのでしょうか。なくても問題なく
動作するのでしょうか。

わかりづらいかと思いますが、ご教授、お願いします。

回答No.2

info22 · ベストアンサー

>R2もしくはR3を可変抵抗にして、倍率を
>1～にした時になにか問題があるのでしょうか。
R3はゼロにするとオペアンプが壊れる可能性があります。
なのでR3を固定抵抗にするか,R3に直列に抵抗を入れておいてR3の可変抵抗をゼロにしても固定抵抗分があって壊れないで済むようにします。
R3は固定抵抗にしておいてR2を可変抵抗にした方がいいですね。0からR2の最大値まで変化させても問題ないですね。

>R2に並列にコンデンサをいれることがあると思いますが、
>これはどんな役割があるのでしょうか。なくても問題なく
>動作するのでしょうか。
発信しなければコンデンサーを入れる必要はありませんか、高い増幅率にしたとき高い周波数成分に対して正帰還がかかって出力が発信気味になって不安定になることがあります。小さな容量のコンデンサーをR2に並列に入れることで発信気味の周波数における非反転増幅器の増幅率を落して発信しないようにしてオペアンプ増幅器の動作を安定にしてやります（コンデンサーを入れることで正帰還周波数でのループ利得を1以下にすることで発信しなくなる）。

お礼

返信遅くなり、申し訳ありません。
R3を可変抵抗にすると、ICが壊れる可能性があるとありますが、どうしてでしょうか。
過電流でも流れてしまうのでしょうか。
その辺をもう少し詳しく教えていただければ助かります。
また、コンデンサの方は理解できました。ありがとうございました。

回答No.4

info22

#2です。

A#2の補足質問の回答

入力端子±op端子の間に直接、入力電圧が加わることになるからです。
R3=0Ωによって
op-がGNDに接続され、入力電圧がGNDとop+の間に加わって、
オペアンプの±op端子間の許容電圧を越えてオペアンプがまず壊れるでしょう。
また±op端子間が仮想接地状態にする使い方でないため、オペアンプ
としては機能しません（R2=はR2および-OPがGNDに直接接続された
状態となって負帰還がかからない）。

お礼

ご回答ありがとうございます。
おかげで理解できました。

詳細は＃3さんの回答にお礼として書かせていただきました。
勘違い等ありましたら、補足回答をお願い致します。

回答No.3

MOMON12345

R3を可変しても問題はないと思います。
もちろんR2+R3の抵抗値がOpAmpの許容できる負荷内でと言う条件にはなります。
またR3を可変した場合に、R3=∞Ωならばゲインは1になりますが、抵抗値が多少でもあればゲインは1以上にまでしか下がりません。

お礼

ご回答ありがとうございます。
おかげで、理解できました。

つまり、R3をVRにした場合、R3を大きくなるように回すと、R2の数千、数万倍の定数であればゲイン1に近づく。(ゲイン1は不可)
R3を小さくなるように回すと、OpAmpの許容できる負荷内までは小さくすることが可能。ただし、それ以上小さくすると、＃4さんの回答のように、ICを壊してしまうということですね。
それを防ぐために直列に抵抗を入れると。

もし、勘違い等ありましたら、補足回答をお願い致します。

回答No.1

MOMON12345

R2を0Ωから可変すればゲインは1からの可変になりますね。
これに問題はないと思います。

R2にコンデンサを並列接続するとコンデンサのインピーダンスがR2と並列に入るので周波数特性を持つようになります。
（ローパス）
ただR2が可変抵抗の場合は可変抵抗の抵抗値によって周波数特性が変化します。
また位相も回ります。

お礼

返信遅くなり、申し訳ありません。
R2は問題なくて、R3はどうして問題あるのでしょうか。
そこら辺をもう少し詳しく教えていただければ助かります。
また、コンデンサの方は理解できました。ありがとうございました。