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オペアンプによる非反転増幅回路について。

kot********さん

2014/6/1511:55:17

オペアンプによる非反転増幅回路について。

以下のような回路で、Vinを一定としてVin'を増大すると、Voutが小さくなっていくということなのですが、実際の動作がイメージできません。
(Voutからの電流と逆らうようにVin'の電流が流れ込むので、出力が低下するという仕組みのイメージは持てるのですが・・・。)

オペアンプ入力はインピーダンス∞として、電流が流れ込まない。
オペアンプ入力+とA点はバーチャルショートで同電圧(1.5V)

とすると、Vin'を0~2Vと変化させていったとき、A点、B点、C点のVとIはどのように変化していきますか?
具体的な数値をふまえて教えて頂きたいです。

補足すいません、なぜそのような式になるのでしょうか。

Vin',Vout,オペアンプ入力,電流,インピーダンス,R2,分圧回路

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dai********さん

2014/6/1610:22:16

Vinは1.5Vで一定でオペアンプの+入力に接続されており、出力から-端子には分圧されてネガティブ・フィード・バックが掛っています。また同-入力には抵抗を介してVin'が加えられています。オペアンプは理想オペアンプですから動作レンジなどは気にしなくてもよいので-入力端子電圧はオペアンプが動作しているので+入力端子と同じ1.5Vに制御されています。
ここで-入力端子の電圧の式を立てます。Vin’とVoutに対してそれぞれ式を立て、重ね合わせの原理(和を求める)で式を完成させます。

Vin’の場合を考えるとVout出力インピーダンス0から0Vとして、R1とR2の並列抵抗とR2の分圧回路です。
Voutの場合Vin’は0V,0ΩとしてR2とR3の並列抵抗とR1の分圧回路です。この時反転増幅回路の入力抵抗と出力電圧の関係も用います。Vin’に対してはR2=R1,R3はGNDに接続されているのでー(Vin’+0V)の反転加算回路と考えることができます。このマイナスが「反転」で、Vin’が電圧が大きくなるとVoutが下がる意味を持ちます。
このような考え方は経験的に身に付けたものですが理想オペアンプの差動入力電圧xオープンループゲイン=Voutという基本からも導くことができます。
それぞれの-端子入力電圧を加えてその電圧を1.5Vとします。
これらの式をVout=の形に変換するとVin’との関係が現われます。
過程を自ら解き計算してください。それができてこそ身に付きます。

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ベストアンサー以外の回答

1〜1件/1件中

ekn********さん

2014/6/1819:00:08

Vout=[Vin](R1R2+R2R3+R3R1)/(R2R3)-[Vin']R1/R2

Vout=[Vin](R1R2+R2R3+R3R1)/(R2R3)-[Vin']R1/R2

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