今さらですが、正負電源で作動するオペアンプ(バイポーラトランジスタ入力)の非反転AF増幅で大きな勘違いをしてました。「オフセット電圧出力が意外と大きく出てしまうこと」 に関してです。教科書を読まずに、ネット上にある回路の切り貼りだけで何でも作ってしまうので、こういうことになるんですね
猛反省。
非反転増幅は入力インピーダンスを高くしやすいのでよく使う回路ですし、簡易ヘッドフォンアンプで有名な ChuMoyアンプも非反転増幅回路です。
オリジナルかどうかわかりませんが、「ChuMoyアンプ」ってこんな感じ ?
正負電源で動かす非反転増幅回路は、ChuMoyアンプも含めて、多くの場合で反転入力につながる抵抗の一端が直接グランドに落とされています。どうもこの回路は、「オフセット(バイアス電流?)の小さな FET入力のオペアンプを使う」 とか 「ゲインをやみくもに大きくしない」と言うお約束があるようです。
ちゃんと勉強してなかったボクは、正負電源で動かすバイポーラトランジスタ入力の非反転増幅回路で大きな入力(バイアス?)抵抗をつなぎ、ゲインを数十倍にしたものだから、問題が発生してしまいました。オフセット電圧(バイアス電流起源?)も増幅されて、ひどい時には1Vを超えるオフセット電圧出力が出て来てしまうのです。すぐには状況が理解できず
正直焦りました。
【対策例1】 反転入力をDC的にグランドから浮かせてやると、オフセットは小さくなるようです。下記の回路で数十mVくらいでしょうか。非反転入力の抵抗が大きいのである程度のオフセットは出てるけれど、反転入力がDC的にグランドから浮いてると、DC的にはボルテージフォロワになって増幅はされないのでしょうね。
【対策例2】 反転入力をDC的にグランドから浮かせて、さらに反転入力にオフセット相殺電圧を加える。下記回路は、上述と同じく真空管のドライブ用途目的です。ここでは真空管の固定バイアスを調整するため反転入力に電圧を加えていますが、もちろんゼロにも調整できます![]()
【対策例3】 上述と同様の方式でプッシュプルのバランス調整に試した例です。この場合は、反転入力をDC的にグランドから浮かせていません。一応調整は出来ていますが、調整がかなりクリティカルで、もう少し追い込み(抵抗値の変更?)が必要です。→ 反転入力に繋いだ 2kΩと NFBに 100μFを挿入して、DC的にグランドから浮かせると、スムーズに調整できるようになりました。(2022.03.25 追記)
1回路でオフセット調整端子付きのNJM5534D(バイポーラ入力)やOPA604(J-FET入力)もあるので、もう少し他の実験もしてみます。
オフセット調整端子付き NJM5534D のオフセット実測実験
J-FET入力 と バイポーラ入力 のオフセット比較実験



