OPの差動入力電圧に関して

質問

OPの絶対定格で、差動入力電圧という項目がありますが、これが問題になる回路は、コンパレータ回路しか思い浮かばないのですが、他にどの様な場合があるのでしょう？
宜しくお願いします。

回答No.1

tadys · ベストアンサー

ＯＰアンプの出力が飽和すると入力の仮想接地(イマジナリショート)の条件が崩れるので入力端子間に電圧が発生します。

入力の変化がアンプのスルーレートより高速な場合には出力の変化が入力に追いつかないので入力端子間に電圧が発生することが有ります。

お礼

なるほど！
安定に動作している場合だけを考えていました。
そうすると差動入力電圧が小さいものは、OPアンプ内に保護ダイオードがない場合など、外部で電圧制限を掛ける場合がありますね。

回答No.4

cyclone3

ＯＰアンプの特徴を生かした一番基本的な使い方に「差動増幅回路」があります。
シングルエンド入力ではなく、２つの（変動）信号の差分を正確に増幅したい時に使います。
コンパレータは差動増幅回路の極端な使い方の一つですね。

機内の信号処理に使っている場合にはあまり気にされませんが、機外の信号を扱う初段入力部分では重要な特性です。
差動入力電圧と同じくらい大事なファクターは同相電圧入力除去比（ＣＭＲＲ）もあります。

差動増幅回路の用途は例えば、ブリッジ回路入力などのセンサー信号処理の初段部分です。
２つの差動信号は、通常あまり大きな差動電圧にはなりませんが、センサー信号が微弱な割に、はるかに大きな外来サージの誘導や無線周波数の妨害などで簡単に差動入力電圧をオーバーしてしまいます。
その場合は差動入力のインピーダンスが高い事を利用して、抵抗で大きな分圧比の入力回路にしたり、分圧回路中に両方向のダイオードクリップ回路で過大な電圧がＯＰアンプに加わるのを阻止して保護します。

こういった回路が組込まれたＯＰアンプの派生品もありますが、使った経験ではあまり役に立たず、結構壊れた事が多いです。
やはりディスクリート部品で丹念に設計（構成）したものの方が良かったですね。

設計されている製品分野によっては不要な技術かも知れませんが、知っていて損はありません。

お礼

有難う御座いました。大変参考になりました。

回答No.3

mink6137

部品の故障、配線の断線、半田不良などで無帰還状態になるケースは
よくあることです。

お礼

有難う御座いました。大変参考になりました。

回答No.2

bogen55

OPアンプで差動入力電圧が問題になるのは、コンパレータ回路以外に電源投入、遮断時の過渡現象です。
例えばオーディオ用低ノイズアンプとしてよく使われているこれは
http://www.njr.co.jp/products/semicon/PDF/NJM5532_J.pdf
差動入力電圧の絶対最大定格が±0.5Vです。
電源が立ち上がって正常動作していれば良いのですが、その前に絶対最大定格を超えると、信頼性は保証されません。
どうしたらよいのかとゆうと、メーカーに最大入力電流を訊けばよいのです。
そうすると、たいがい±5mA以下で使えとか教えてくれます。
そこで過渡状態でも±5mA以下になるように、入力に接続する等価抵抗値を決めるのがプロの設計です。
安価なOPアンプでよく使われるこれは
http://www.njr.co.jp/products/semicon/PDF/NJM2904_J.pdf
差動入力電圧の絶対最大定格が電源電圧によらず32Vです。
5V単電源で使用しても、32Vまで（実際にはディレーティングして80％以下で使う）OKとゆうことで、電源電圧の過渡状態について破壊の面では全く考慮する必要がありません。
とゆうように、コンパレータ回路以外に差動入力電圧を問題にするのは、使用するOPアンプによります。

余談ですが、OPアンプあるいはオペアンプを「OP」と略すのは初心者風で微笑ましいのですが、一般に「OP」は「Option」の略で使われることが多いんで、「OPアンプ」乃至「オペアンプ」と書いた方が良いですよ。

お礼

有難う御座いました。大変参考になりました。
確かにアンプが2回繰り返されますが、一般には「OPアンプ」と書きますね！