オペアンプの反転増幅回路について

質問

参考URL：http://www.picfun.com/partops.html
オペアンプの反転増幅回路についてなのですが、
入力が＋だとして出力が－になる理由がどうしても分かりません。
参考URLを見たのですがいまいち納得できません。
どうして極性が反転するのでしょうか？

回答No.1

maccha_neko · ベストアンサー

読んで納得するのではなくて、基本に立ち返って、自分で考え直してみる方が良いと思いますよ。その手のページはあくまでも好きな人が趣味的に書かれているものが大半ですから、おかしな事を書いてあることも多々ありますし。

そこにもあるとおり、オペアンプの基本動作はコンパレータだと思えば良いでしょう。あと、この手の回路で0Vは一番低い電圧ではなくて＋電源と－電源の中間の電位だということをお忘れ無く。
オペアンプの基本動作は、

＋入力電圧＞－入力電圧 なら出力は＋に目一杯
＋入力電圧＜－入力電圧 なら出力は－に目一杯

です。ここで、反転増幅回路のようにつないでみます。いま、仮にEoutが0V、Einが＋だったとすると、－入力端子電圧はEinとEout(0V）の間ををR1とR2で分圧したものですから、極性は＋ですよね？。一方、＋入力端子は0Vに繋がっていますから、
＋入力電圧＜－入力電圧
となって、出力は－に目一杯振れようとします・・・が、出力がマイナス側に振れると、－入力端子の電圧も下がってきます（EinとEoutを分圧したものになっていますから）
－入力の電圧が下がりすぎてマイナスになると今度は
＋入力電圧＞－入力電圧
になって、今度はEoutはプラス側に振れようとします。

ちょっとでも行きすぎたら元に戻って・・・を繰り返しますので、結局
＋入力電圧 ＝ －入力電圧 （＝0V）
の所で落ち着くわけです。（行きすぎたのが分かってから戻すまでの時間がかかりすぎるとどうなるか・・というと発振したりするわけですね（笑））

R1とR2で分圧された中点が0Vに落ち着くようにEoutが動くのですから、Einが＋ならEoutは－（両方＋なら中点の電圧も＋になってしまいますよね？）Einが－ならEoutは＋になり、電圧の比率は抵抗による分圧比で決まるわけです。

オペアンプの気持ちになってみるとわかりやすいと思いますよ。

補足

非常に分かり易いご説明ですね。
ざっと読んでみたら納得できました。
この度はありがとうございます。
後で詳しく読ませていただきます。