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FAQ 1006019 : オペアンプに負荷に容量をつけると発振し易いと聞きましたが、なぜでしょうか?

[op-osc](3Kbytes) 発振は出力から入力へ帰還が掛かることで生じます。
ゲインが 1以上(左の図では0dB)の時に出力を入力へ正帰還させる事で、 外部から信号が無くても自分自身で信号を増幅する事になり、発振を開始します。
負帰還アンプの場合は入力と出力の位相が逆(180度)ですから、 負帰還ループの位相が 180度遅れる事で全体として遅れが 360度となり、正帰還と同じ状態になります。
この状態で帰還量×増幅率が 1を上回ると正帰還と同様、この周波数で発振を開始してしまいます。

出力端子に容量をつけることで、位相の遅れが生じますから、抵抗負荷に比べて発振し易い状態になります。
発振しない程度は左の図のようにゲインが 1(0dB)の周波数の位相差(位相余裕と言います)、 または位相が 180度となる点のゲイン(ゲイン余裕と言います)で示されます。
理想的な増幅器の場合は浮遊容量や GND配線の影響がありませんが、 現実にはこれらの影響により帰還が掛かってしまいます。
このために発振がおきます。詳しくは下記資料をご参照ください。

参照資料: オペアンプの用語と特性

適用製品

オペアンプ
CMOSオペアンプ
バイポーラオペアンプ

 

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