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オペアンプの基本 その5 

差動増幅器1

 




    5.差動増幅器

    差動増幅器とは2つの信号の差を増幅するもので、微弱信号を扱う場合やブリッジ回路などで幅広く使われています。

     

    5.1.差動増幅器の動作原理

     

     



    Vi2 には Ei2 を R3 と R4 で分圧された電圧が加わります。



    一方、R1 に流れる電流は Vi1 と EI1 で決まりその電流は全て R2 に流れますので、その電流を I1 とすると、



    となります。ここで、オペアンプの「+」端子と「−」端子はイマジナルショートですので同じ電圧となりますので、  となって 式5−3は、




    となります。

    ここで、



    とすれば 式5−5 は、



    となって、2つの入力電圧の差が増幅されて出力されることになります。

    式5−5 を成立させるためには通常で抵抗の精度を1%以下にする必要があります。高精度を求める場合はさらに高精度の抵抗を使うこともあります。

     

    差動増幅器は2つの入力電圧の「差」が増幅されますが、言い換えると、「差」以外の電圧は増幅されないと言う事になります。この性質を利用して色々な用途の使われています。

    よく使われるブリッジ回路への応用例を 図5−2 に示します。




    出力電圧 Eo は次のようになります。



    R1 と R2 はブリッジ回路の上下(電源側とグランド側)の抵抗値の並列値より1桁以上、できれば2桁大きくします。小さすぎるとブリッジの出力電圧特性(Vb1 及び Vb2)に影響を与えてしまいます。



     

     

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