オペアンプのオープンループゲインを測定してGB積のグラフを求める方法を

質問

オペアンプのオープンループゲインを測定してGB積のグラフを求める方法を教えてください。使う測定器はオシロ、低周波発振器、ミリボルです。　フィードバック抵抗をつけないでやりますと出力が電源にはり付いてみれません。　何か良い方法はあるのでしょうか？　自作のディスクリートオペアンプです。

回答No.2

inara · ベストアンサー

GB積のグラフというのはオープンループゲインの周波数依存のことでしょうか。オープンループゲインの測定方法は最近の質問（http://okwave.jp/qa/q5827944.html）の回答No.5に出ています。A1が被測定オペアンプです。A2の入力端子の＋と－は逆だそうです（回答No.8）。

お礼

ありがとうございます、よくわかりました。出力が電源電圧に張り付くのはオフセットが増幅されてるんですね。　さっそくｋれで測定してみます。　こういう質問は物理学のコーナーがいいんですね。

回答No.3

inara1

オープンループ状態だと、オフセット電圧が直流のオープンゲイン倍されて出力に出てくるので、普通は飽和してしまいます。オフセット調整端子に可変抵抗をつけて調整しても、オフセット電圧のドリフト（時間とともに変動）やオペアンプ自身が発生する低周波ノイズも増幅されて出力に出てくるので、出力電圧がフラフラしてとても調整できません。電圧測定はミリボルとのことですが、あの針式のミリボルですか？

ちなみに、帰還抵抗等がつながった状態でオフセット調整するときは、反転入力端子と非反転入力端子間を、乾電池駆動のデジタルマルチメータで測定して、それが 0 (±0.01mV以内）となるように調整します。

電子回路の質問は物理学が多いですが、回答できる人は他のカテゴリーも見ているのでどこでもいいと思います（知恵袋のように工学カテがあると便利ですが）。

回答No.1

P0O9I

簡単にはフィードバック抵抗をつないで、例えば出力を10Vにして、－入力側の電圧を測り、その比を取ればよいのです。負帰還がかかっていても、アンプの入力ピンと出力ピン間はそのゲイン比になります。

ただし、－入力側レベルは非常に小さいです。自作ということなので実際のゲインは分かりませんが、一般的なLM741のゲインを見ると TYP 200V/mV となっています。これは 1mV 入力で 200V振るだけのゲインがあるという意味です。だから10V出力なら入力は50μVとなります。この電圧を正確に計ることができれば、DCゲインは得ることができます。

周波数特性は、フィードバック抵抗が入ると変わってくるので、正確に計るにはμVレベルの信号を入力して、直接オープンループゲインを測定しなければなりませんが、上の方法でも近い値は得ることはできるでしょう。

ただ、μVレベルの信号をノイズ等の影響を無くして計るにはかなり難しくなります。通常のオシロ、低周波発振器、ミリボルでは無理でしょう。