オペアンプの増幅度と電圧利得について

2020/05/28 11:24


オペアンプは演算増幅器という集積回路(IC)の一つで、その名の通り信号の増幅ができる回路です。
今回はオペアンプを含む回路が増幅する倍率である、増幅度と電圧利得について説明します。


増幅度
入力電圧と出力電圧の比で、下記の式で表します。

スクリーンショット-2020-03-03-21.59.37.png 9.28 KB



増幅度の単位は(倍)で、単位をつけないこともあります。
理想的な演算増幅器の増幅度は無限大です。しかし、上記の式はオペアンプ単体の増幅度ではなく回路全体の入力と出力の比率です。


次に電圧利得について説明します。
電圧利得は増幅度と似ていますが、単位がdB(デシベル)で表され増幅度の常用対数を20倍したものです。式で表すと下記のようになります。

スクリーンショット-2020-03-03-22.00.03.png 10.8 KB


例えば、増幅度が100000倍(105倍)のアンプを上記の式に当てはめて計算すると下記になります。




増幅度で表すと桁数が多くなるとしても、電圧利得に変換すると簡潔に表すことができます。
ちなみに、電圧利得の場合は20logですが、電力の場合は10logで計算します。


増幅度も電圧利得も基本的にはオペアンプが増幅する倍率のことです。
しかし試験問題では、この2つの違いを問う設問が出されることがあります。
それぞれの名称と式、単位を間違えないようにしっかり覚えておきましょう。


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