差動増幅回路の計算ツール

オペアンプは理想オペアンプとします。

本ツールは、差動増幅回路の計算を手軽に行いたい場合や、回路設計時の確認にも活用できます。
（差動増幅回路の設計計算や動作確認にも活用できます。）

差動増幅回路の計算方法と考え方

差動増幅回路は、2つの入力電圧の差を増幅する回路です。

基本的には、入力電圧 V1 と V2 の差（V2 – V1）に対して、
抵抗の比（Rf / R1）を掛けた値が出力電圧 Vo になります。

そのため、差動増幅回路の計算は以下の2つのポイントで考えると分かりやすくなります。

・入力電圧の差を求める（V2 – V1）
・抵抗比（Rf / R1）を掛ける

ただし、実際の回路では抵抗値の組み合わせによっては、
より複雑な計算式になる場合があります。

本記事では、基本的な考え方に加えて、
より一般的な計算式にも対応したツールを紹介しています。

一般的に、抵抗比が揃っている場合は、以下の式で計算できます。

Vo = (Rf / R1) × (V2 – V1)

※ 抵抗値の比によって増幅度が決まります。
　なお、式の表現として「Vo = -(Rf / R1) × (V1 – V2)」と書かれる場合もありますが、
符号の扱いが異なるだけで、意味は同じです。

本ツールでは、より一般的な差動増幅回路に対応するため、
以下の式で計算しています。

Vo = -(Rf / R1)×V1 + (Rf / R1)×(1 + R1/Rf) × 1/(1 + R2/Rg) × V2

この式では、R1・R2・Rf・Rgのすべての値を考慮して計算できるため、
より実際の回路に近い結果を得ることができます。

※本記事の内容は、書籍「初めて学ぶ基礎電子工学」を参考にしています。

本ツールでは、以下の手順で出力電圧を計算できます。

1．入力電圧（V1、V2）を入力
2．抵抗値（R1、R2、Rf、Rg）を入力
3．「計算」ボタンをクリックすると、自動的に出力電圧（Vo）が表示される

計算式が分からなくても、数値を入力するだけで簡単に結果を確認できます。
差動増幅回路の計算を手軽に行いたい場合にも、本ツールは有効です。

差動増幅回路は、2つの電圧の差を増幅したい場合に使用されます。
例えば以下の用途があります。

・センサー信号の増幅
・ノイズ除去（差動信号）
・計測回路（オペアンプ回路）

他のオペアンプ回路についても、以下の記事で解説しています。