オペアンプ回路を組んでみました。非常に基本的な非反転増幅回路で帰還抵抗

質問

オペアンプ回路を組んでみました。非常に基本的な非反転増幅回路で帰還抵抗には250kΩ、
マイナス端子からGNDに１kΩがつながっています。電源は９Ｖの単電源で入力は1/2Vccのバイアスを乗せています。
ここで質問なのですが入力をGNDに短絡するとサーというヒスノイズが非常に目立ちます。
（エレキギターのブースターとして使うのですがギターのボリウムを絞ると入力がGNDに短絡状態になります）
このノイズは消すことは不可能なのでしょうか?

回答No.5

inara1 · ベストアンサー

ボリュームを絞ったときにだけノイズが出るのは、ボリュームを絞ったときにオペアンプが発振しているからではないでしょうか。ANo.2さんの回答のように、入力と 0.1uF の間に 1kΩ の抵抗を入れると発振止めになる（ノイズが消える）場合があります。ここ（http://www.zea.jp/audio/hamp/hamp_01.htm）の回路は両電源の非反転ヘッドホンアンプ（低域ブースト付）ですが、配線の引き回しによっては、ボリュームを絞ったときに異常発振するため、それを防ぐために R1 を入れています。

使用しているオペアンプは何でしょうか。電圧利得が250倍と大きいので、オペアンプの入力オフセット電圧が最大で ±10mV あると、出力電圧に最大 ±2.5V のオフセット電圧が乗ります（出力電圧は 2V から 7.5V を中心に振れる）。最悪の場合、出力信号の振幅が 1V 以上になると波形がクリップする可能性があるので、オフセット電圧の小さいオペアンプを使ったほうがいいと思います。

お礼

皆さん、色々有難うございました。
原因を切り分けるためバイアス回路を取り外して電源を±9Vで実験したところ変わらなかったので別のオペアンプに取り替えたらうそのようにノイズがなくなりました。
犯人のオペアンプはNE5532だったのですがなぜこのアペアンプだけ盛大なノイズを出した理由は良くわかりません。
発振対策、バイアス回路は参考にさせていただきます。

回答No.4

xpopo

すみません、添付した回路図が不鮮明でしたので、入力しなおしました。

回答No.3

xpopo

早速ですが、gga impreza　さんの回路は　DCバイアスの与え方に無理がある　ようです。
反転入力からGNDへ　1kΩ　が接続されていますが、非反転入力に470kΩ経由で　Vcc/2　の
電圧　4.5V　が供給されてますので、OP　アンプは出力を上昇させて反転入力の電圧を
非反転入力の電圧　4.5V　に合わせるように引き上げます。

　この場合、反転入力と出力間に　250kΩ　が接続されてますから、必要な出力電圧は

　　　(Vcc/2）×　250kΩ／1kΩ　=　4.5　×　250　=1125V

必要になります。しかし電源電圧はVcc=9Vですから、結局、出力はVcc（9V)へ張り付いて
しまいます。

　結論として、DCバイアスの与え方がまずそうなので、アンプとして正常に動作していない
と考えられます。
　なお、gga impreza　さんの回路を添付の図-1に添付しましたが、間違ってませんか？
間違っていたら訂正してください。

　添付の図－２にDCバイアスを適正に与えるように修正した回路図を示してあります。
ポイントは；
　１）　反転入力の1kΩ抵抗をGNDではなく、電圧バッファーを介して中点電位に接続し
　　　非反転入力とおなじ、中点電圧（Vcc/2)を中心に動作するように変更しました。
　２）　非反転入力はこの電圧バッファーの出力から抵抗を解してバイアスするように
　　　変更。
　３）　非反転入力へのバイアス抵抗R1(470kΩ)は熱雑音の観点からは大きすぎますので
　　　10kΩへ変更。
　４）　入力コンデンサCinはバイアス抵抗R1が1/47に小さくなったので47倍して
　　　4.7uFに変更。

ちょっと変更規模が大きくなってしまいましたが、これでノイズも問題なくなると思います。

回答No.2

KEN_2

ANo.1 です。
増幅度；250kΩ//1kΩ　で250倍の非反転増幅回路
＋端子に470kΩ　の1/2Vcc(4.5V）バイアスででのDCカットですね。

250倍の増幅度で48dBの高増幅度マイクアンプの回路ですね。
0.1μのコンデンサの前と入力間に1KΩの抵抗を挿入してみてください。
－端子側に1KΩですので、差動AMPの入力インピーダンスを合わせてやります。

>inをGNDに落とすとノイズが出ます。＋端子をGNDに落としてもノイズが出ません。
+側をGNDに落とすとAMPが死にます。
もし、ギターのボリウムのアース側からのコモンモードノイズ混入なら別の対策が必要になります。

回答No.1

KEN_2

>このノイズは消すことは不可能なのでしょうか?
可能です。
コンデンサで入力を直流カットしてください。
片側電源で1/2Vccのバイアスを乗せていると、仮想中点が短絡するから発生する現象です。

お礼

早速のレスポンス有難うございました。言葉が足りなかったのですが入力にはコンデンサが入っております。こんな感じ

|--250kΩ--|
| |----| |
GND←-1kΩ-|-|- | |
| |--|---out
in ---||-|-|+ |
0.1μ| |____|
|
470kΩ
↓
1/2Vcc
inをGNDに落とすとノイズが出ます。＋端子をGNDに落としてもノイズが出ません。