JPH07235845A - 非反転増幅回路 - Google Patents
非反転増幅回路Info
- Publication number
- JPH07235845A JPH07235845A JP6025773A JP2577394A JPH07235845A JP H07235845 A JPH07235845 A JP H07235845A JP 6025773 A JP6025773 A JP 6025773A JP 2577394 A JP2577394 A JP 2577394A JP H07235845 A JPH07235845 A JP H07235845A
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- Japan
- Prior art keywords
- resistance
- operational amplifier
- resistor
- buffer
- input terminal
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】非反転増幅回路で演算増幅器の帰還抵抗の抵抗
値を低減し、半導体集積回路に形成したときの抵抗体の
チップ面積を小さくする。 【構成】演算増幅器７と、この演算増幅器の出力端子と
反転入力端子との間に接続されたこの演算増幅器の帰還
抵抗１と、基準電圧の分圧抵抗２，３による分圧点と、
演算増幅器７の反転入力端子との間に直列に接続された
入力インピーダンスが無限大に近く大きいバッファ５、
および抵抗４とからなる前段回路６とで構成する。
値を低減し、半導体集積回路に形成したときの抵抗体の
チップ面積を小さくする。 【構成】演算増幅器７と、この演算増幅器の出力端子と
反転入力端子との間に接続されたこの演算増幅器の帰還
抵抗１と、基準電圧の分圧抵抗２，３による分圧点と、
演算増幅器７の反転入力端子との間に直列に接続された
入力インピーダンスが無限大に近く大きいバッファ５、
および抵抗４とからなる前段回路６とで構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子回路で広く用いら
れる非反転増幅回路に関する。
れる非反転増幅回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は従来の非反転増幅回路の一例を示
す回路図である。図２において、非反転増幅回路は演算
増幅器７と、この演算増幅器７の出力端子Ｖout と反転
入力端子との間に接続されたこの演算増幅器の帰還抵抗
１と、基準電圧端子Ｖref と接地端子間に直列に接続さ
れ、それらの接続点（抵抗分圧点）Ｖb が前記演算増幅
器７の反転入力端子に接続された分圧抵抗２および３か
らなり、演算増幅器７の非反転入力端子がこの非反転増
幅回路の信号入力端子Ｖinを、演算増幅器７の出力端子
がこの非反転増幅回路の信号出力端子Ｖout を構成す
る。
す回路図である。図２において、非反転増幅回路は演算
増幅器７と、この演算増幅器７の出力端子Ｖout と反転
入力端子との間に接続されたこの演算増幅器の帰還抵抗
１と、基準電圧端子Ｖref と接地端子間に直列に接続さ
れ、それらの接続点（抵抗分圧点）Ｖb が前記演算増幅
器７の反転入力端子に接続された分圧抵抗２および３か
らなり、演算増幅器７の非反転入力端子がこの非反転増
幅回路の信号入力端子Ｖinを、演算増幅器７の出力端子
がこの非反転増幅回路の信号出力端子Ｖout を構成す
る。
【０００３】この非反転増幅回路の増幅率は次の通りに
なる。図２において、帰還抵抗１に流れる電流をＩ1 ，
分圧抵抗２に流れる電流をＩ2 ，分圧抵抗３に流れる電
流をＩ3 とし、演算増幅器７の反転入力端子と非反転入
力端子の電圧を等しく設定すると、式（１）ないし式
（４）が得られる。
なる。図２において、帰還抵抗１に流れる電流をＩ1 ，
分圧抵抗２に流れる電流をＩ2 ，分圧抵抗３に流れる電
流をＩ3 とし、演算増幅器７の反転入力端子と非反転入
力端子の電圧を等しく設定すると、式（１）ないし式
（４）が得られる。
【０００４】
【数１】 ｖout ＝Ｉ1 ・Ｒ1 ＋ｖin ・・・・・式（１） Ｉ2 ＝（ｖref −ｖin）／Ｒ2 ・・・・・式（２） Ｉ3 ＝ｖin／Ｒ3 ・・・・・式（３） Ｉ1 ＝Ｉ3 −Ｉ2 ・・・・・式（４） 但し、 ｖout ：信号出力端子Ｖout の電圧 ｖin ：信号入力端子Ｖinの電圧 ｖref ：基準電圧端子Ｖref の電圧 Ｒ1 ：帰還抵抗１の抵抗値 Ｒ2 ：分圧抵抗２の抵抗値 Ｒ3 ：分圧抵抗３の抵抗値 これら式（１）ないし式（４）から信号出力端子の電圧
ｖout を求めると、式（５）が得られる。
ｖout を求めると、式（５）が得られる。
【０００５】
【数２】 ｖout ＝｛（Ｒ2 ＋Ｒ3 ）・Ｒ1 ／Ｒ2 ・Ｒ3 ｝ｖin −（Ｒ1 ／Ｒ2 ）ｖref ＋ｖin ・・・・・式（５） ここで、信号入力端子の電圧ｖinの変化量Δｖinを入力
信号電圧、信号出力端子の電圧ｖout の変化量をΔｖ
out とすると、（Ｒ1 ／Ｒ2 ）ｖref の項は無視できる
ので、増幅率Δｖout ／Δｖinは式（６）の通りにな
る。
信号電圧、信号出力端子の電圧ｖout の変化量をΔｖ
out とすると、（Ｒ1 ／Ｒ2 ）ｖref の項は無視できる
ので、増幅率Δｖout ／Δｖinは式（６）の通りにな
る。
【０００６】
【数３】 Δｖout ／Δｖin＝｛（Ｒ2 ＋Ｒ3 ）・Ｒ1 ／Ｒ2 ・Ｒ3 ｝＋１ ・・・・・式（６）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前述の非反転増幅回路
では増幅率を大きくするためには、式（６）から明らか
なように分圧抵抗の抵抗値Ｒ2 ，Ｒ3 に対して、演算増
幅器の帰還抵抗の抵抗値Ｒ1 を大きくする必要がある。
一方、これら分圧抵抗の抵抗値Ｒ2 ，Ｒ3 は消費電流を
抑えるために、それぞれ数ＫΩ程度の抵抗値が必要であ
り、例えば増幅率を６０ｄＢとすると、帰還抵抗の抵抗
値Ｒ1 は数ＭΩないし数十ＭΩに達する。
では増幅率を大きくするためには、式（６）から明らか
なように分圧抵抗の抵抗値Ｒ2 ，Ｒ3 に対して、演算増
幅器の帰還抵抗の抵抗値Ｒ1 を大きくする必要がある。
一方、これら分圧抵抗の抵抗値Ｒ2 ，Ｒ3 は消費電流を
抑えるために、それぞれ数ＫΩ程度の抵抗値が必要であ
り、例えば増幅率を６０ｄＢとすると、帰還抵抗の抵抗
値Ｒ1 は数ＭΩないし数十ＭΩに達する。
【０００８】このために、この非反転増幅回路を半導体
集積回路として形成するとき、抵抗体のチップ面積が増
大する問題がある（ピンチ抵抗などチップ面積の小さい
抵抗体があるが、抵抗値の精度が悪く使用することは困
難である）。本発明の目的は非反転増幅回路において、
演算増幅器の帰還抵抗の抵抗値を低減することにある。
集積回路として形成するとき、抵抗体のチップ面積が増
大する問題がある（ピンチ抵抗などチップ面積の小さい
抵抗体があるが、抵抗値の精度が悪く使用することは困
難である）。本発明の目的は非反転増幅回路において、
演算増幅器の帰還抵抗の抵抗値を低減することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明の非反転増幅回路は、演算増幅器と、この
演算増幅器の出力端子と反転入力端子との間に接続され
た帰還抵抗と、基準電圧の抵抗分圧点に入力端子が接続
されたバッファと、このバッファの出力端子と前記演算
増幅器の反転入力端子との間に接続された抵抗とで構成
する。そして、このバッファを、出力端子を反転入力端
子に接続した演算増幅器で構成し、この非反転増幅回路
を半導体集積回路として形成すると好適である。
めに、本発明の非反転増幅回路は、演算増幅器と、この
演算増幅器の出力端子と反転入力端子との間に接続され
た帰還抵抗と、基準電圧の抵抗分圧点に入力端子が接続
されたバッファと、このバッファの出力端子と前記演算
増幅器の反転入力端子との間に接続された抵抗とで構成
する。そして、このバッファを、出力端子を反転入力端
子に接続した演算増幅器で構成し、この非反転増幅回路
を半導体集積回路として形成すると好適である。
【００１０】
【作用】本発明の非反転増幅回路では、基準電圧の抵抗
分圧点と演算増幅器の反転入力端子との間に、バッファ
および抵抗からなる前段回路を設けたので、このバッフ
ァの入力インピーダンスを大きくすることによって演算
増幅器側から基準電圧点へ流れる電流少なくでき、式
（１０）から明らかなように増幅率を基準電圧を分圧す
る分圧抵抗の抵抗値に関係なく、前段回路の抵抗と演算
増幅器の帰還抵抗の抵抗値の比だけによって定めること
ができる。従って、前段回路の抵抗値を低く抑えること
で、演算増幅器の帰還抵抗の抵抗値を低減することがで
きる。
分圧点と演算増幅器の反転入力端子との間に、バッファ
および抵抗からなる前段回路を設けたので、このバッフ
ァの入力インピーダンスを大きくすることによって演算
増幅器側から基準電圧点へ流れる電流少なくでき、式
（１０）から明らかなように増幅率を基準電圧を分圧す
る分圧抵抗の抵抗値に関係なく、前段回路の抵抗と演算
増幅器の帰還抵抗の抵抗値の比だけによって定めること
ができる。従って、前段回路の抵抗値を低く抑えること
で、演算増幅器の帰還抵抗の抵抗値を低減することがで
きる。
【００１１】
【実施例】図１は本発明の非反転増幅回路の一実施例を
示す回路図である。図１に示す本発明の非反転増幅回路
が図２に示す従来の非反転増幅回路と異なるところは、
図２の分圧抵抗２と３の接続点（抵抗分圧点）Ｖb に入
力端子が接続されたバッファ（出力を反転入力に接続
し、非反転入力を入力した演算増幅器）５と、このバッ
ファ５の出力端子と演算増幅器７の反転入力端子との間
に接続された抵抗４からなる前段回路６を設けた点にあ
る。
示す回路図である。図１に示す本発明の非反転増幅回路
が図２に示す従来の非反転増幅回路と異なるところは、
図２の分圧抵抗２と３の接続点（抵抗分圧点）Ｖb に入
力端子が接続されたバッファ（出力を反転入力に接続
し、非反転入力を入力した演算増幅器）５と、このバッ
ファ５の出力端子と演算増幅器７の反転入力端子との間
に接続された抵抗４からなる前段回路６を設けた点にあ
る。
【００１２】この非反転増幅回路の増幅率は次の通りで
ある。図１において帰還抵抗１に流れる電流をＩ1 と
し、演算増幅器７の反転入力端子と非反転入力端子の電
圧を等しく設定すると、バッファ５の入力インピーダン
スは無限大に近く大きいので、式（７）ないし式（８）
が得られる。
ある。図１において帰還抵抗１に流れる電流をＩ1 と
し、演算増幅器７の反転入力端子と非反転入力端子の電
圧を等しく設定すると、バッファ５の入力インピーダン
スは無限大に近く大きいので、式（７）ないし式（８）
が得られる。
【００１３】
【数４】 Ｖout ＝Ｉ1 ・Ｒ1 ＋ｖin ・・・・・式（７） Ｉ1 ＝（ｖin−ｖb ）／Ｒ4 ・・・・・式（８） 但し、 Ｒ4 ：前段抵抗４の抵抗値 ｖb ：抵抗分圧点Ｖb の電圧であり、ｖb ＝｛Ｒ3 ／
（Ｒ2 ＋Ｒ3 ）｝ｖref となる。
（Ｒ2 ＋Ｒ3 ）｝ｖref となる。
【００１４】これら式（７）および式（８）から信号出
力端子の電圧ｖout を求めると、式（９）が得られる。
力端子の電圧ｖout を求めると、式（９）が得られる。
【００１５】
【数５】 ｖout ＝（Ｒ1 ／Ｒ4 ）・Ｖin−（Ｒ1 ／Ｒ4 ）・Ｖb ＋Ｖin 式（９） ここで、信号入力端子の電圧ｖinの変化量Δｖinを入力
信号電圧とし、信号出力端子の電圧ｖout の変化量をΔ
ｖout とすると、（Ｒ1 ／Ｒ4 ）Ｖb の項は無視できる
ので、増幅率Δｖout ／Δｖinは式（１０）の通りにな
る。
信号電圧とし、信号出力端子の電圧ｖout の変化量をΔ
ｖout とすると、（Ｒ1 ／Ｒ4 ）Ｖb の項は無視できる
ので、増幅率Δｖout ／Δｖinは式（１０）の通りにな
る。
【００１６】
【数６】 Δｖout ／Δｖin＝Ｒ1 ／Ｒ4 ＋１ ・・・・・式（１０） この非反転増幅回路では増幅率は、式（１０）から明ら
かなように基準電圧ｖ ref を分圧する分圧抵抗２および
３の抵抗値Ｒ2 ，Ｒ3 に関係なく、前段回路６の抵抗４
の抵抗値Ｒ4 と、演算増幅器７の帰還抵抗１の抵抗値Ｒ
1 の比だけで決まる。実験の結果では、この抵抗４の抵
抗値Ｒ4 を１００Ωに、帰還抵抗１の抵抗値Ｒ1 を１０
０ＫΩに設定することによって、増幅率Δｖout ／Δｖ
inが６０ｄＢの非反転増幅回路が得られた。抵抗値が１
００ＫΩ程度の帰還抵抗値Ｒ1 では、この増幅回路を半
導体集積回路として形成したときの抵抗体のチップ面積
の増大は殆んどない。
かなように基準電圧ｖ ref を分圧する分圧抵抗２および
３の抵抗値Ｒ2 ，Ｒ3 に関係なく、前段回路６の抵抗４
の抵抗値Ｒ4 と、演算増幅器７の帰還抵抗１の抵抗値Ｒ
1 の比だけで決まる。実験の結果では、この抵抗４の抵
抗値Ｒ4 を１００Ωに、帰還抵抗１の抵抗値Ｒ1 を１０
０ＫΩに設定することによって、増幅率Δｖout ／Δｖ
inが６０ｄＢの非反転増幅回路が得られた。抵抗値が１
００ＫΩ程度の帰還抵抗値Ｒ1 では、この増幅回路を半
導体集積回路として形成したときの抵抗体のチップ面積
の増大は殆んどない。
【００１７】
【発明の効果】本発明の非反転増幅回路では演算増幅器
の帰還抵抗が低減されるので、半導体集積回路として形
成したときの抵抗体のチップ面積が小さく実用上の効果
は大である。
の帰還抵抗が低減されるので、半導体集積回路として形
成したときの抵抗体のチップ面積が小さく実用上の効果
は大である。
【図１】本発明の非反転増幅回路の一実施例を示す回路
図
図
【図２】従来の非反転増幅回路の一例を示す回路図
１ 帰還抵抗 ２ 分圧抵抗 ３ 分圧抵抗 ４ 抵抗 ５ バッファ ６ 前段回路 ７ 演算増幅器
Claims (3)
- 【請求項１】演算増幅器と、この演算増幅器の出力端子
と反転入力端子との間に接続された帰還抵抗と、基準電
圧の抵抗分圧点に入力端子が接続されたバッファと、こ
のバッファの出力端子と前記演算増幅器の反転入力端子
との間に接続された抵抗とを備えることを特徴とする非
反転増幅回路。 - 【請求項２】前記バッファは、出力端子を反転入力端子
に接続した演算増幅器からなることを特徴とする請求項
１に記載の非反転増幅器。 - 【請求項３】半導体集積回路として形成されることを特
徴とする請求項１又は２に記載の非反転増幅回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6025773A JPH07235845A (ja) | 1994-02-24 | 1994-02-24 | 非反転増幅回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6025773A JPH07235845A (ja) | 1994-02-24 | 1994-02-24 | 非反転増幅回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07235845A true JPH07235845A (ja) | 1995-09-05 |
Family
ID=12175175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6025773A Pending JPH07235845A (ja) | 1994-02-24 | 1994-02-24 | 非反転増幅回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07235845A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009271034A (ja) * | 2008-05-12 | 2009-11-19 | Toyota Industries Corp | 交流電流検出回路 |
-
1994
- 1994-02-24 JP JP6025773A patent/JPH07235845A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009271034A (ja) * | 2008-05-12 | 2009-11-19 | Toyota Industries Corp | 交流電流検出回路 |
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