オペアンプのゲインと帯域幅の関係は何ですか?
* ゲインが高くなると帯域幅が低くなります。
* ゲインが低いほど帯域幅は広くなります。
この関係はゲイン帯域幅積 (GBW) によって決まります。 、これは特定のオペアンプの定数です。 GBW は、開ループ ゲイン (AOL) と帯域幅 (BW) の積です。
GBW =AOL × BW
説明:
オペアンプの開ループ ゲインは非常に高く、通常は 10^5 ～ 10^6 の範囲にあります。これは、小さな入力信号でも大きな出力を生成できることを意味します。ただし、この高いゲインには帯域幅の減少が伴います。
オペアンプは信号の増幅に使用されるため、所望の増幅レベルを達成するためにフィードバックを使用してゲインが低減されることがよくあります。このフィードバックにより帯域幅も増加します。ゲインと帯域幅のトレードオフにより、GBW は一定に保たれます。
例:
オペアンプの GBW が 1 MHz だとします。
* 開ループ ゲインが 10^5 の場合、帯域幅は 10 Hz です。
* ゲインを 10^4 に下げると、帯域幅は 100 Hz に増加します。
影響:
* 高周波アプリケーション: 高帯域幅を必要とするアプリケーションの場合は、より低いゲイン構成が必要です。これは、より低い増幅レベルを受け入れることを意味します。
* 低周波アプリケーション: 帯域幅が重要ではないアプリケーションの場合は、より高いゲイン構成が可能であり、より大きな信号増幅が可能になります。
制限事項:
* GBW は完全な定数ではなく、温度やその他の要因によってわずかに変化する可能性があります。
* ゲインと帯域幅の関係は、必ずしも完全に線形であるとは限りません。
* 非常に低い周波数では、帯域幅はオペアンプのスルーレートなどの他の要因によって制限される場合があります。
結論として、オペアンプを使用する回路を設計する場合、ゲインと帯域幅の逆関係を理解することが重要です。この関係は、特定のアプリケーションで望ましいパフォーマンスを達成するための適切なゲインと帯域幅の構成を決定するのに役立ちます。