電流電圧変換 オペアンプ選定

質問

電気回路、超初心者のものです。

電流電圧変換回路を組みたいと思っています。
以下の目的および条件で回路を組むとき、
どのOPアンプ、抵抗、キャップを使えばよいか、教えて下さい。

目的：フォトダイオード出力電流(0.01mA～0.5mA)を電圧に変換したい。
　　　出力電圧はmV～Vオーダーを希望。

条件１：入出力は線形の関係
条件２：出力電圧を受ける先の入力インピーダンスはハイインピーもしくは５０Ω
条件３：アンプの電源電圧はなんでもよい

回答No.2

inara

3月30日の質問「OPアンプの増幅度の計算の仕方　http://oshiete1.goo.ne.jp/qa2880172.html　」に同様の内容があったので同じ質問者かと思いましたが違うようですね。目的と条件をちゃんと書いてあるのは良いことです。

（１）フォトダイオードの出力電流の周波数帯域が書いてないのですがこれはどれくらいになりますか？（それによってOPアンプの選定が変わります）。

（２）フォトダイオード出力電流は10μA～500μAとのことなので、入力バイアス電流が 100nA （ = 0.1μA ) 未満のOPアンプなら、誤差は 1% 未満です。

（３）OPアンプの出力電圧を Vout [V] とすれば、以下の回路では、Vout = -i×R となります。 i はフォトダイオードの電流 [A] 、R は帰還抵抗 [Ω] です。→ 条件１（入出力は線形の関係）を満足します

'　　　V+(フォトダイオードのバイアス電圧)
'　　　│
' 　i　┴
'　↓ ▲フォトダイオード
'　　　│　┌─R──────┐
'　　　│　│ ┏━━━━┓　　│
'　　　└-┴-┃-　 　　　 ┃　　│
'　　　　　　 　┃OPアンプ┠─┴- Vout
'　　　　　┌-┨+　　　　　┃
'　　　　　│ ┗━━━━┛
'　　　　　┷
'　　　　　0V (GND)

例えば、R = 2kΩ （1 kΩ + 1 kΩ ）なら、フォトダイオード出力電流が 10 μA のとき Vout = -0.02 [V] = -20 [mV] 、フォトダイオード出力電流が 500 μA のとき Vout = -1 [V] となります。OPアンプの出力（Vout） の先に 50Ω の負荷がつながっているとき、OPアンプの出力電流は最大で -1V/50Ω = -20 mA なので、最大出力電流 > 20mA のOPアンプを選定します。 → 条件２（出力電圧を受ける先の入力インピーダンスはハイインピーもしくは５０Ω）を満足します。

（４）OPアンプの出力電圧は -1V ～ -0.02V ですので、この電圧が出力可能なOPアンプを選定します。

回答No.1

walkingdic

うーん。それだけだと何にするかなやんじゃいますね。
まあＬＭ３２４あたりでとりあえずくんでみてはどうですか。
ＤＩＰパッケージがあるし単電源動作するし、安いし。

あるいは超初心者ということなので、今月号のトラ技（トランジスタ技術）を購入して色々試してはどうですか。ＯＰアンプが付録でついてきます。
（ＮＪＭ２７３２とＮＪＭ７０４３）
こちらも単電源動作で、ＬＭ３２４と違って電源電圧までフルスイングするので使いやすいです。

参考URL：

http://www.cqpub.co.jp/toragi/