OPアンプのゲインの下がり始める周波数について

質問

uA741を用いて図のような反転増幅回路を作製し、周波数特性を測りました。
挿入した抵抗値は以下のようにしました。
(1)Rs=Rf=10kΩ
(2)Rs=Rf=100kΩ
(3)Rs=Rf=1MΩ
(4)Rs=Rf=10MΩ

ゲインの下がり始める周波数は
(1)、(2)のとき約100kHz
(3)のとき約50kHz
(4)のとき約10kHz
となりました。

このように、挿入する抵抗によってゲインの下がり始める周波数が変わるのは何故でしょうか？
回答お願いします。

回答No.2

FT56F001 · ベストアンサー

入力容量Ciの影響でしょう。
データシートによるとCi=1.4pFなので，
Rs//Rfの抵抗とCiで決まるローパスフィルターができた，
と説明できます。
実際τ=1.4pF*10MΩ=14μs，f=ω/2π=1/(2πτ)=11.4kHzとなるので，
結果を説明できそうです。

オープンループゲインは，データシートによると
1kHzで60dB
100kHzで20dB
1MHzで0dB
となっています。
質問者さんのケースでは，Rs=Rfとしたので，ゲインを1に固定しています。
GB積から説明しようとすると，
ゲイン1，すなわち0dBとなる1MHzまで
ゲイン一定になるはずです。
これからは結果を説明できないと思います。

お礼

丁寧に計算式まで書いてくださりありがとうございます。
入力容量までは考えていませんでした。
回答ありがとうございました。

回答No.3

fjnobu

回路には浮遊容量があるからです。
抵抗が大きくなると、同じ浮遊容量でも大きく効いてくるのです。
入寮抵抗と１/ωCの値がほぼ同じになるとー３ｄBになります。

お礼

入力容量だけじゃなく、浮遊容量も効いてくるのですね。
回答ありがとうございました。

回答No.1

k_kota

負帰還、もしくはネガティブフィードバック(NFB)について勉強してください。
また、OPアンプの抵抗を変えたときにOPアンプの動作がどのように変わるのかを勉強してください。

ヒントとして、OPアンプの裸の特性はGB積で表せます。
要するに周波数が上がると増幅率が落ちる。

待ってれば誰かが正解を出してくれますので、身につける必要がないなら待ってください。

お礼

勉強をした上で質問しました。