非反転増幅回路とは？｜仕組み・計算式・特徴をわかりやすく解説

非反転増幅回路の仕組みが分からず、
悩んでいませんか？

反転増幅回路との違いや、
なぜゲインが「1＋Rf/R1」になる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、非反転増幅回路の仕組み・計算式・特徴を、
初心者向けに分かりやすく解説します。

非反転増幅回路とは

非反転増幅回路とは、入力信号と同じ位相で増幅するオペアンプ回路です。
入力と同じ向き（位相）で出力される回路です。

非反転増幅回路のイメージ
入力 →（そのまま）→ 出力
＋フィードバックで増幅

非反転増幅回路は入力インピーダンスが非常に高いのが特徴です。

入力信号は非反転入力に接続され、
反転入力には抵抗によるフィードバック回路が接続されます。

反転入力は、R1とRfによる分圧回路になっています。

仮想短絡により、反転入力と非反転入力の電圧は等しくなります。

反転入力の電圧は、出力電圧を分圧した値になります。

分圧式

等式

V- = Vin

ゲイン

出力

Vo = (1 + Rf / R1) × Vin
反転しないため、マイナスは付きません。

計算例
Vin = 1V、R1 = 1kΩ、Rf = 9kΩ の場合
Vo = 10V

仮想短絡により、反転入力の電圧はVinと等しくなります。

分圧

Vin = (R1 / (R1 + Rf)) × Vo

整理すると、

Vo = (1 + Rf / R1) × Vin

・位相が反転しない
・ゲインは1以上
・入力インピーダンスが高い

入力インピーダンスが高く、信号源に影響を与えにくい

ゲインを1未満にできない

非反転：位相そのまま・高インピーダンス
反転：位相反転・入力インピーダンスはR1

反転増幅回路の記事はこちら

入力電圧がそのまま出力に影響するためです。

Rf = 0 の場合、ゲイン1のバッファ回路となり、
信号をそのまま出力できます。

・非反転増幅回路は位相が反転しない
・ゲインは1＋Rf/R1
・入力インピーダンスが高い