質問: 反転増幅回路と非反転増幅回路の周波数特性の違い ゲイン2倍の反転増幅回路及び非反転増幅回路に1vp-pの入力正弦波100khz~10mhzを入力したときの出力電圧を測定しています。(増幅回路にはオペアンプを使用) オペアンプの特性からゲイン通りの出力電圧が得られる上限の周波数を求めると約1.59(mhz)でした。そのため非反転増幅回路はその周波数付近でゲイン以下になり、10mhzに近づくにつれて入力電圧の約0.5倍に収束しました。一方反転増幅回路は1.59(mhz)よりも少し低い値からゲイン以下になり10mhzに近づくにつれて出力電圧は0(v)に収束するようになりました。 この反転増幅回路と非反転増幅回路の周波数特性の違いはどのような理論による違いによるものでしょうか?特に収束する電圧をどのような式で求められるかが気になります。ゲインの値の式が違うことと関係があるのでしょうか?
回答: オペアンプの型名や抵抗の値などを含めて回路図を示したほうが良い回答がつくでしょう。 再現できるだけの条件がないと役に立ちません。 原因はいろいろ考えられますが、オペアンプの入力容量とフィードスルーの影響でしょう。 オペアンプの入力容量により反転入力と非反転入力の間の入力の振幅は周波数が高くなると減少します。 この振幅は反転入力と非反転入力のそれぞれにつながる抵抗に影響を受けます。 特に反転アンプの非反転入力を抵抗を入れずに接地した場合は入力容量で接地されるため高い周波数で振幅がゼロに近づきます。 非反転アンプでは反転入力と接地の間に抵抗があるためゼロにはなりません。 フィードスルーはアンプに入力された信号がアンプ以外の経路で出力に現れることです。 これにはアンプの入力ピンと出力ピンの間の寄生容量によるもの、入出力間の抵抗とその寄生容量によるもの、動作に伴う電源電圧の変動が出力端子に現れるもの、入力の配線と出力の配線が近接しているため、などが有ります。 オペアンプに限らず回路の性能限界いっぱいで使用する場合にはこのような回路図に現れない寄生素子に注意をする必要が有ります。 寄生素子は回路の組み方で影響を受けるのでどのように回路を作るかも重要です。