ノイズ・ゲインと信号ゲインの関係 ノイズ・ゲインと信号ゲインの違い は何でしょうか？ 筆者紹介： RAQ 56「アンプ、減衰器、それとも両方？」の締め ログ・デバイセズの高速 くくりに説明しましたが、信号ゲイン(SG）を維持したま リニア・グループの上級 John Ardizzoniは、 アナ まノイズ・ゲイン（NG）をコントロールすることができ アプリケーション・エン ます。オペアンプ理論の簡単なおさらいをすると、オ ジニアです。マサチュー ペアンプには信号ゲインとノイズ・ゲインという2種類 セッツ州ノースアンドー のゲインが関係しています。信号ゲインはアンプの構 バ ー の メリ マ ック・カ 成に依存しています。非反転オペアンプ構成の場合信 レッジでBSEE（電子工学 号ゲインの式はG = (RF /RG) + 1となり、反転構成の 場合はG = ‒RF/RGとなります。このどちらの構成で 士）を取得し、2002年に もノイズ・ゲインは同じであり、非反転ゲインのNG = アナログ・デバイセズに (RF /RG) + 1という式が成立します。 入社しました。エレクトロ 回路のアンプの安定性は、信号ゲインではなくノイ ズ・ゲインによって決まります。現代のアンプのほとん どはユニティ・ゲインで安定動作しますが、特殊用途 のアンプにはそうでないものがあります。非補償型オ ペアンプは、標準的なユニティ・ゲイン安定オペアン プに比べると、 ノイズ電圧が小さく帯域幅が広いとい う独自の利点があります。そこで、 どういう場合にノイ ズ・ゲインを操作しなければならないのかという点が 問題になります。 ノイズ・ゲインの操作は、さまざまなアプリケーション で役に立ちます。たとえば、非補償型アンプの特長を ノイズ・ゲインを操作する利点は信じられないくらい すばらしいと思われるかもしれません。 しかし、もちろ オフがあります。 この方法に伴うトレードオフには出 力ノイズとオフセット電圧が増大するという2つがあ ります。それでも、高ノイズ・ゲインを「無理やり」設定 する方法がいつか役に立てば、あなたのオペアンプ 設計の技にひとつ強力な武器が加わることになるで しょう。 参考文献 Charly El-Khoury著『Compensating Amplifiers That Are Stable at Gain よりも小さいゲインでアンプを使用したいことがあり Gains』Analog Dialogue、Volume 46、Number 4、 ます。普通はこれではうまくいきません。 しかし、ノイ 2012年 高ゲインで動作していると思わせることができます。 無理やり高ノイズ・ゲインにするもう一つの大きな利 点は、容量性負荷を安定的に駆動するアンプ能力を 10 to Operate at Lower J a m e s B r y a n t 著『 O p A m p I s s u e s 』A n a l o g Dialogue、Volume 24、Number 3、1990年 Grayson King著『Op Amps Driving Capacitive 改善できることです。ノイズ・ゲインを操作するには、 Loads』Analog Dialogue、Volume 31、Number 2、 一般的に抵抗を追加する必要があり、場合によっては コンデンサの追加が必要なこともあります。反転入力 と非反転入力の間に抵抗を追加したり、反転入力とグ ラウンド間に直列RC回路を追加したり、入力またはゲ のキャリアがあります。 ん多くの例にもれず、 この場合にもいくつかトレード いろいろ活用する場合は、安定動作をする最小ゲイン ズ・ゲインを操作することによって、アンプを「騙して」 ニクス業界で30年以上 1997年 その他のRAQについては、 www.analog.com/jp/raqs をご覧ください。 MT-049『 Op Amp Total Output Noise Calculations for Single-Pole System』2009年 イン抵抗と並列に部品を追加したりするなど、ごく簡 Walter Jung著『Op Amp Applications』 アナログ・デ 単にできます。 ここで詳しく説明するわけにいきませ バイセズ、2002、ISBN 0-916550-26-5、 『 Op Amp んが、下記の参考文献をご覧になればいかに簡単か Applications Handbook』Elsevier/Newnes、2005 お分かりになるでしょう。 年、ISBN 0-7506-7844-5 www.analog.com/jp
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