ゲイン帯域幅（GBW）とは？｜意味・計算方法・周波数特性をわかりやすく解説

ゲイン帯域幅（GBW）が分からず、
悩んでいませんか？

オペアンプの仕様としてよく出てきますが、
「何を意味するのか」「どう使うのか」
分かりにくいと感じる方も多いと思います。

この記事では、GBWの意味・計算方法・周波数特性を、
初心者向けに分かりやすく解説します。

ゲイン帯域幅（GBW）とは

ゲイン帯域幅（GBW）とは、オペアンプのゲインと周波数の積が一定となる特性を表す指標です。

単位は Hz（ヘルツ）で表されます。

「どの周波数まで増幅できるか」を示します。

ゲインAと周波数fの積は一定になります。

周波数が高くなると、オペアンプのゲインは低下します。

「高い周波数では増幅できない」という制限を表します。

ゲインは周波数が上がると、約 -20dB/dec の割合で低下します。

GBWはユニティゲイン周波数（ゲイン1になる周波数）とほぼ一致します。
(GBW ≒ ユニティゲイン周波数)

ユニティゲイン周波数とは、
オペアンプのゲインが1倍（0dB）になる周波数のことです。

GBW（ゲイン帯域幅）とほぼ同じ意味で使われることが多く、
そのオペアンプがどれだけ高速に動作できるかの目安になります。

低周波：ゲインは一定

高周波：ゲインが低下する

ゲインと帯域はトレードオフの関係です。

GBW = 1MHz の場合

ゲイン10 → 100kHzまで
ゲイン100 → 10kHzまで

ゲインを上げるほど、使える周波数は下がります。

GBWが不足すると、
高周波で信号が正しく増幅されません。

波形が小さくなったり、歪む原因になります。

実際の設計では、
必要な周波数の10倍以上のGBWを持つオペアンプを選ぶことが一般的です。

GBW：周波数によるゲイン低下
スルーレート：電圧変化速度の制限

どちらも高周波で重要な特性です。

・高周波信号
・高速アンプ回路
・オーディオ回路

周波数が高いほど影響が大きくなります。

理想オペアンプでは帯域幅は無限大ですが、
実際には有限です。

これが理想と現実の大きな違いの一つです。

高い周波数でも十分なゲインを維持できます。

使用する信号の周波数と必要なゲインから判断します。

・GBWはゲインと周波数の関係を表す
・ゲインを上げると帯域は狭くなる
・高周波回路で重要な指標