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

RfRg実ゲイン(倍)実ゲイン(dB)誤差
10 kΩ10 kΩ26.021+0%
15 kΩ16 kΩ1.9385.745-3.125%
16 kΩ15 kΩ2.0676.305+3.333%
12 kΩ13 kΩ1.9235.68-3.846%
4.7 kΩ5.1 kΩ1.9225.673-3.922%
11 kΩ12 kΩ1.9175.651-4.167%

※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。