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単電源オペアンプとレール・ツー・レールオペアンプ ～デジタル回路でも効果的に使用できるように改善されたオペアンプの解説～
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単電源オペアンプとレール・ツー・レールオペアンプ ～デジタル回路でも効果的に使用できるように改善されたオペアンプの解説～ |
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マルツエレックでは、皆さまの「ものづくり」にお役立ていただくために様々な技術情報を こちらのWebページで公開しています。是非、参考にしてください。 今回、この技術情報ページにおいて「単電源オペアンプとレール・ツー・レールオペアンプ」という解説記事をリニューアルして公開しましたのでご紹介します。これは、先に公開した「オペアンプの種類と選び方」に続く解説記事です。 一般的に、オペアンプを動作させるには＋電源と－電源が必要で、入力信号や出力信号が0Vを中心に上下に振れるように設計します。しかし、現在はアナログ回路よりもデジタル回路が主流になっており、デジタル回路では5Vや3.3Vの単電源で動作するシステムが一般的になっています。そのためオペアンプも単電源で動作することが求められます。 どのオペアンプも単電源で動作させることが可能ですが、下図に示すように両電源オペアンプを単電源で使用すると0V近辺では正常に動作しません。入力信号が小さくなると入力に使用されているトランジスタが能動領域を外れて機能しなくなるためです。 そこで、0V近辺でも正常に動作するように改善されたのが単電源オペアンプです。
また、一般的なオペアンプは、信号を電源電圧いっぱいまで振らせることができません。信号の上限は、電源電圧よりも1V～2V低い値になります。レール・ツー・レール(Rail-To-Rail)オペアンプは、信号を電源電圧近辺まで振らせることができるように改善されたオペアンプです。 低い電源電圧で動作させる場合や電池で動作させる機器などでは、信号の振幅に対して電源電圧に余裕を持たせることが難しいので、レール・ツー・レールオペアンプを使用すると有利です。 今回公開したマルツエレックの解説記事では、同相信号と差動信号の違い、同相入力電圧と同相入力電圧範囲の違いなどについて説明した後、単電源オペアンプとレール・ツー・レールオペアンプの特徴と使い方を詳しく解説しています。 ここで解説されているデバイスは、マルツオンラインのウェブサイトで購入できますので、是非参考にしてください。
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[今週の問題 問17]
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