オペアンプ（略称：オペアンプ）は、直接結合型の差動入力、通常はシングルエンド出力の高ゲイン電圧増幅器です。入力電位差の数十万倍にもなる出力電位（グランド基準）を生成できます。当初は主に加算や減算などのアナログ演算回路に使用されていたため、この名称が付けられました。

オペアンプの動作原理

オペアンプの差動入力には、非反転入力電圧と反転入力電圧が含まれます。理想的なオペアンプは、2つの電圧の差（差動モード入力電圧）のみを増幅します。オペアンプの出力電圧は、以下の式で表されます。

Vout = (V+ - V-) * Ado

ここで、Ado はオペアンプのオープンループ差動ゲインです。

理想的なオペアンプ

理想的なオペアンプは通常、次のような特性を持っています。

1. 無限のオープン ループ ゲイン (Ado = +∞): 理想的なオペアンプの重要な特性は、オープン ループ状態では入力の差動信号の電圧ゲインが無限に大きくなることです。これにより、オペアンプは実際のアプリケーションで負帰還構成を追加するのに非常に適しています。

2. 無限入力インピーダンス (Zin/Rin = ∞): 理想的なオペアンプの入力端子には電流が流入しません。つまり、V+ 端子と V- 端子の電流信号は常にゼロであり、入力インピーダンスは無限大です。

3. ゼロ入力オフセット電圧

4. ゼロ位相シフトと無限スルーレートによる無限帯域幅 (BW = ∞):理想的なオペアンプは、信号周波数の変化による変化なく、同じ差動ゲインで任意の周波数の入力信号を増幅します。

5. ゼロ出力インピーダンス（Zout/Rout = 0）：理想的なオペアンプの出力端子は完全な電圧源です。アンプの負荷に流れる電流がどのように変化しても、アンプの出力電圧は一定であり、つまり出力インピーダンスはゼロです。

6. ノイズゼロ

7. 無限大同相信号除去比（CMRR = ∞）：理想的なオペアンプは、V+端子とV-端子間の電圧差にのみ応答します。つまり、（V+ - V-）部分のみを増幅します。XNUMXつの入力信号の共通部分（つまり、同相信号）は完全に無視されます。

8. 無限の電源除去比

これらの理想化はすべて完全に実現できるわけではありません。オペアンプモデルでは、等価抵抗と等価コンデンサを用いて、実際のオペアンプの非無限大または非ゼロのパラメータをシミュレートすることができます。これにより、設計者はこれらの影響を最終的な回路の全体的な性能に考慮することができます。一部のパラメータは最終的な設計にほとんど影響を与えないかもしれませんが、最終的な性能を実際に制限する他のパラメータについては計算する必要があります。

一般的なアプリケーション設計

（1）反転閉ループ増幅器

上図は反転閉ループ増幅器の回路を示しています。この閉ループ増幅器が理想的なオペアンプを使用していると仮定すると、その無限開ループゲインにより、オペアンプの2つの入力端子は仮想グランドとなります。また、入力インピーダンスが無限大であるため、VinからV-への電流はV-からVoutへの電流と等しくなります。つまり、

（2）非反転閉ループ増幅器

上図は非反転閉ループ増幅器の回路を示しています。負帰還は、分圧抵抗RfとRgを介して閉ループ利得Acl=Vout/Vinを決定します。Voutが反転入力端子の電圧をVinにちょうど等しくするのに十分な電圧になったときにバランスが取れます。したがって、回路全体の電圧利得は1 + Rf/Rgです。出力電圧の式は次のとおりです。

(3) アダー

上図は加算回路を示しています。理想的なオペアンプの条件では、入力インピーダンスが無限大であるため、R1を流れる電流はR2を流れる電流と等しく、同様にR3を流れる電流はR4を流れる電流と等しくなります。つまり、

(V1-V+)/R1=(V+-V2)/R2

(Vout-V-)/R3=V_/R4

また、仮想短絡のため、V+=V_となります。

すると、Vout=V1+V2と推論できる。

(4) 積分回路

上図は積分回路を示しています。理想的なオペアンプの条件では、開ループゲインは無限大、反転入力端子の電圧は非反転入力端子の電圧と等しく、入力インピーダンスは無限大であるため、R1を流れる電流はC1を流れる電流と等しくなります。

R1 を流れる電流 i=V?/R?

C1を流れる電流 i=C·dU./dt

したがって、Vout =((-1/(R?·C?)·fV?dt

出力電圧は入力電圧の時間積分に比例するため、積分回路と呼ばれます。

(5) 微分回路

上図は微分回路を示しています。理想的なオペアンプの条件では、開ループゲインは無限大、反転入力端子の電圧は非反転入力端子の電圧と等しく、入力インピーダンスは無限大であるため、R1を流れる電流はC1を流れる電流と等しくなります。

V1 に突然 DC 電圧が印加された場合、出力 Vout は V1 と反対方向のパルスに対応します。

Slkor SL8634XS14 汎用オペアンプ SOP-14

学校区概要 SLKOR：

SLKOR中国深圳に本社を置く同社は、パワー半導体分野で急成長を遂げている国営ハイテク企業です。北京と蘇州に研究開発センターを構え、中核技術チームは清華大学出身者です。シリコンカーバイド（SiC）パワーデバイス技術の革新者として、 SLKORの製品は、新エネルギー車、太陽光発電、産業用IoT、民生用電子機器に広く使用されており、世界中の10,000社を超える顧客に重要な半導体ソリューションを提供しています。

同社は年間 2 億ユニット以上を出荷しており、その SiC MOSFET と第 5 世代の超高速リカバリ SBD ダイオードは、効率比と熱安定性の業界ベンチマークを確立しています。 SLKOR 100件を超える発明特許を保有し、2,000種類以上の製品モデルを展開し、パワーデバイス、センサー、電源管理ICなど、IPポートフォリオを継続的に拡大しています。ISO 9001、EU RoHS/REACH、CP65などの認証取得は、技術革新、リーン生産方式、そして持続可能な開発への揺るぎないコミットメントを証明しています。