オペアンプとは何か？

1965年にフェアチャイルド社がμA709を発売して以来、オペアンプはアナログ制御の中心的存在となりました。その後改良が重ねられ、今やオペアンプ抜きにアナログ制御を語ることはできません。

さて、オペアンプとはいったい何者か？
これを簡潔に言い表すと

「ネガティブフィードバックして使用する限り、＋入力端の電圧を目標値として、目標値が静止していても変化しても、－入力端の電圧が目標値と同一電圧になるように制御電圧を出力する、目標値追値制御器である。」

ということができます。私たちはこの制御電圧を入力に対する出力として利用し、高性能な増幅器などを構成できるのです。

図のように、オペアンプの出力は電源電圧の範囲を自由に動き、－入力端の電圧が、目標値である＋入力端の電圧と同じになるように制御電圧を出力します。R1が小さくR2が大きければ制御電圧は大きな電圧になり、R1が大きくR2が小さければ制御電圧はちいさな電圧になります。これは当然のことですね。

この入出力比を増幅回路のゲイン（利得）といい次式で表されます。

Vout/Vin＝1＋R2/R1　（非反転増幅回路）

R2が0Ωなら、Vout/Vin＝1となり、ボルテージフォロワといいます。

【参考】
（＋）入力端を接地（0V）し、R1（－入力端）から信号を入力すれば「反転増幅回路」になり、入力と出力の位相が反転（180°位相差）し、ゲインは次式で表されます。

Vout/Vin＝－R2/R1　（反転増幅回路）

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