オペアンプ ゲイン・帰還抵抗 計算
目標ゲイン・回路形式(反転/非反転)・系列から、帰還抵抗R1/R2の最適ペアとGB積からの帯域目安を求めます。
入力
回路形式
MHz
正の値を入力すると −3dB帯域の目安(GB積/ゲイン)を表示します。計算結果
目標ゲイン 2 倍(6.021 dB)に近い順。非反転:Rf=帰還/Rg=GND側
| Rf | Rg | 実ゲイン(倍) | 実ゲイン(dB) | 誤差 |
|---|---|---|---|---|
| 10 kΩ | 10 kΩ | 2 | 6.021 | +0% |
| 15 kΩ | 16 kΩ | 1.938 | 5.745 | -3.125% |
| 16 kΩ | 15 kΩ | 2.067 | 6.305 | +3.333% |
| 12 kΩ | 13 kΩ | 1.923 | 5.68 | -3.846% |
| 4.7 kΩ | 5.1 kΩ | 1.922 | 5.673 | -3.922% |
| 11 kΩ | 12 kΩ | 1.917 | 5.651 | -4.167% |
※計算結果は参考値です。実設計では必ずデータシートと適用規格でご確認ください。[免責事項]
ゲインは合っているのに出力が発振する場合は、かいろんで発振原因を診断できます。 かいろんで診断する →
計算式と根拠
オペアンプの閉ループゲインは帰還抵抗比で決まります。非反転増幅は G = 1 + Rf/Rg、 反転増幅は G = −Rf/Rg です(Rf は出力〜反転入力の帰還抵抗、Rg は反転入力側の抵抗)。 いずれもイマジナリショート(理想オペアンプでは±入力が同電位)を前提にした基本式です。 非反転は最小でも1倍(バッファ)、反転は入力に対して位相が反転する点が違いです。
本ツールは選択したE系列(既定 E24)の Rf・Rg 全ペアから、目標ゲインとの相対誤差が 小さい順に候補を提示します。倍/dB を切り替えて目標を指定でき、dB は G[dB]=20·log10(|G|) で換算します。GB積(利得帯域幅積)を入力すると、−3dB 帯域の目安として 帯域 ≒ GB積 / 閉ループゲイン を表示します。
一般的な注意点として、抵抗比だけでなく抵抗の絶対値も重要です。値が大きすぎると 入力バイアス電流による誤差やノイズ・帯域低下を招き、小さすぎると出力電流が増えます。 一般に Rf は数kΩ〜数十kΩが扱いやすい範囲です。また −3dB帯域の式は単純な1極近似で、 実際は位相余裕・スルーレート・容量負荷で帯域や安定性が変わります。高ゲインや容量負荷時の 発振にも注意してください。