- ベストアンサー
OPアンプの周波数帯域が小さいです
inaraの回答
- inara
- ベストアンサー率72% (293/404)
PDの光電流がどれくらい小さいのかわかりませんが、私も以前仕事で、PDを使った光出力の計測をやっていました。100ns程度の幅のパルス光のピーク出力を測定するために、I-V変換回路を作りましたが、このような回路形式は採らず、以下のような回路にしました。 +30V │ ├ 0.1μF┨ LF357N △ PD ┏━┓ ├────┨+ ┠─┬─ Vout 50Ω ┌┨- ┃ │ ┷ GND │┗━┛ │ ├─ Rf ─┘ Rs ┷ 帰還抵抗 Rf でI-V変換すると高速応答しないためだったと記憶していますが、PDが大面積（φ1cm）で等価容量が 1000pF 以上あり、また、光出力が比較的大きい（1mW以上）だったので、このような回路で充分でした。 光電流を一旦 50Ωで電圧に変換していますが、この抵抗を小さくしているのは周波数特性を落とさないためです（PDの容量と50Ωの時定数で決まるカットオフ周波数は f = 1/(2*π*C*R) = 3.2MHz ）。抵抗が小さいので変換される電圧は小さい（電圧[V] = 光電流[A]*50[Ω]）のですが、この後、非反転回路で増幅しているので、オシロスコープで観測できるような電圧が得られました（Rs と Rf の値は忘れましたが、LF357は利得が5以上でないと発振するので、Rf/Rs > 4 以上にする必要があります）。 この回路も OPアンプの（-）側の入力容量の影響を受けるので、Rf に1～数pF のコンデンサをつけて補償すると良いでしょう（私がやったときは特に必要なかったのでコンデンサはつけていません）。 OPアンプの（+）側入力につながっている抵抗が小さいので、OPアンプのバイアス電流の影響はあまり受けません。したがって、バイアス電流の大きな超高速OPアンプも使えると思います（オフセット電圧の影響は出ますが、光パルスの振幅や幅を計測するのであれば関係ありません）。
関連するQ&A
- OPアンプのゲインの下がり始める周波数について
uA741を用いて図のような反転増幅回路を作製し、周波数特性を測りました。 挿入した抵抗値は以下のようにしました。 (1)Rs=Rf=10kΩ (2)Rs=Rf=100kΩ (3)Rs=Rf=1MΩ (4)Rs=Rf=10MΩ ゲインの下がり始める周波数は (1)、(2)のとき約100kHz (3)のとき約50kHz (4)のとき約10kHz となりました。 このように、挿入する抵抗によってゲインの下がり始める周波数が変わるのは何故でしょうか？ 回答お願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 負帰還と増幅率と遮断周波数の関係について
反転増幅回路の特性を理解するために下のような回路を作って Rin＝1kΩ、Rfを1kΩ、5.1kΩ、10kΩと変えて実験を行いました。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%83%AB:Opampinverting.svg 増幅率はRin/Rfより、それぞれ１倍、５倍、１０倍になります。 遮断周波数は1kΩ=1.9MHz、5.1kΩ=500kHz、10kΩ=280kHzとなりました。 以上の結果から次のように考えました。 ・負帰還の量が多いと、増幅率が低くなり、帯域幅が広がる→利得は下がるが使用できる周波数帯域は広い回路となる ・負帰還の量が少ないと、増幅率が高くなり、帯域幅が狭くなる→利得は高くなるが使用できる周波数帯域は狭い回路となる 負帰還が増幅率と遮断周波数に関係していると考えたのですが特に関係はないのでしょうか？ 手元にある資料をいくつか読んでみましたが納得できませんでした。 アドバイスをよろしくお願い致します。
- 締切済み
- 物理学
- 遮断周波数の差の原因について教えてください
下図のようなオペアンプを用いた反転増幅回路を作り、Rin＝1kΩ、Rfを1kΩ、5.1kΩ、10kΩと変えて実験を行いました。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%83%AB:Opampinverting.svg それぞれ遮断周波数は1kΩ=1.9MHz、5.1kΩ=500kHz、10kΩ=280kHzとなりました。 GB積はそれぞれ1.9×10^6、2.55×10^6、2.8×10^6となりました。 結果から帰還抵抗を大きくすると、増幅率があがり、GB積が増えたことがわかりました。 ３つの帰還抵抗に対する遮断周波数には差がありますが、特に1kΩの遮断周波数は他の２つの比べて大きいです。 この原因は「帰還抵抗Rfの抵抗値が低いと負帰還がかかりすぎてしまい、利得が下がるため、遮断周波数は高くなる。」ということでいいのでしょうか？ 教えて頂けると嬉しいです。 よろしくお願い致します。
- ベストアンサー
- 物理学
- オペアンプの帯域について
質問です。オフセットが1Vのった2Vppの130kHzの方形波を減算回路で1V減算すると、130kHzの正弦波がひずんだような形になります。振幅は1.3Vと若干大きくなります。 減算回路の抵抗はすべて500kΩで、増幅度1倍で設計しています。オペアンプのスルーレートは13V/usでGB積は3MHzです。 きれいな方形波を得るには性能の良いオペアンプを使うしかないのでしょうか。増幅度は1倍で、帯域も間に合っているように思えるのですが。振幅が大きくなる理由もわかりません。ちなみに入力の方形波の周波数を下げると（1kHzくらい）、入力とほぼ同じ方形波が出力されます。 どなたかわかる方お願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 利得1000倍のアンプの設計
ある実験用のアンプの設計を行うことになりました。 しかし、電子回路についてはあまり詳しくなく苦戦しております。 よろしければ皆様のお力をお貸し下さい。 *使用目的 測定対象からの散乱光を受光回路（PD+抵抗100Ωで構成）で電圧変し、 その電圧をアンプで増幅しようとしています。 アンプの出力はオシロスコープで観測します。 *入力信号 実際に測定してみると5mVでした。 実際に測定したいのはそのうちの交流成分のみです。（1mVp-p程度） つまり交流結合を行いたいと考えています。 *利得 1000倍です。 *周波数帯域 ～200kHzです。 *部品 OPアンプ（NS製LM6361）を使用予定です。 ひとまずOPアンプで利得10倍の反転増幅回路を3段直列にした 回路を設計したのですが周波数帯域に問題があり、 信号にノイズがのってしまいました。 上記の仕様でアンプを設計する場合、 皆様でしたらどのような回路を設計しますでしょうか？
- 締切済み
- その他（パソコン）
- 再生周波数帯域について
S-31B-LRという商品を購入しようかと迷っていたのですが、再生周波数帯域を調べたところ45 Hz～40 kHzと書いてありました。 PC→アンプ→S-31B-LRのように接続する場合、COの音質(44.1kHz/16bit)の音質では再生できないということですか？
- ベストアンサー
- オーディオ
- スピーカーの周波数帯域について
最近ＰＣオーディオにハマっています。ジャンルに関係なく色々聞くのですが、「クラシック・ジャズ系ピアノ」となると音色は別として、小型スピーカーの制限された限界スペックに大きく左右されることに今更ながらに気が付かされました。 私の試聴環境ですが、 アンプはTEAC AI301DAです。専用ＰＣソフト（ASIO USB 排他モード出力）デジタルアンプで音楽ファイルのＤＡＣアンプ出力変換ですので再生機器による色はほとんどないと思われます。20～30ｗ程度で1ｍ位のニアフィールド試聴です。 卓上設置のため、スピーカーは「小型サテライトスピーカー YAMAHA NS-10MMを当初使用しておりましたが、キラキラした感じの高温と音像感は凄く良いのですが、低音域が弱くものたりないのでスペックを調べたところ、周波数帯域100Ｈｚ～20ｋＨｚ、89ｄＢでした。 試しにONKYO 108M 60Ｈｚ～80ｋＨｚ81ｄＢと交換したところ、中低音域は大分良くなりましたが、フラットな感じです。そこで更に別のＳＰ（DITONE D900EX 35Ｈｚ～35ｋＨｚ 91ｄＢ）で試聴したところ、ピアノの低温の弦？の「ビ～ン、ビ～ン」と言う音までもが一番鮮明に聞こえるようになりました。 このことから、「周波数帯域による差」がなんとなく実感出来ました。 また、ピアノの周波数帯域について調べてみたのですが、一般的なモデルでケンバンの最も左の最低音「ラ」が約27Ｈｚで、最高音が約4ｋＨｚとありました。 そこで質問なのですが、 、 （質問1） メーカーカタログ値の「周波数帯域」の「周波数帯域外」の特に「低音」の人の可聴帯域部分の20Ｈｚ～99Ｈｚにあたる音域の表現は「NS-10MM（100ｋＨｚ～）」ではどのように考えれば良いのでしょうか？ おおむね次のどちらかと思われますが？ (1)周波数帯域以下の音も出ているが弱い。 (2)周波数帯域以下の音は出ていない。スピーカーから聞こえているのは100Ｈｚ以上の音だけ。 （質問2） 卓上使用ですのでサブウーファーは不可で手頃なものを探していたのですが、やや大きいですが小型ＳＰのケンウッド Kseries LS-K901 40Ｈｚ～100ｋＨｚ 4ω 84ｄＢ 実売2万円代を見つけました。クロスオーバーなど音色はさておき、小型ＳＰで40Ｈｚ～は他にはありません、コスパ的にはかなりハイスペックと思われます。 周波数帯域のみで比較するとハイエンドクラスなのですが？ スペックだけでは読み取れないものは何でしょうか？ メーカーのスペック表示基準の差によるものでしょうか？ 地方在住のため、試聴はできませんので、スペックを信じて買ってみようか迷っております。(^_^;) 色々なご回答のほか、おすすめなどありましたら宜しくお願いいたします。
- ベストアンサー
- オーディオ
- MOS-FET 周波数による増幅特性についての質問です。
入力、出力電圧を一定にした状態で周波数を100～1000kHzまで上げていき、400kHzにした所から増幅が小さくなっていきました。 調べていくとにゲートドレイン間の空乏層がコンデンサの働きをして、低周波数では抵抗の働きを高周波数ではコンデンサのように電流を流したという考えに到りました。 ここで疑問に思ったのが 「なぜ空乏層はコンデンサのようになるのか」 「なぜ抵抗のように働くと出力/入力が（増幅)が安定するのか」 「なぜ電流が流れるこで出力が低下するのか」です。 この疑問の回答お願いします。
- ベストアンサー
- 科学