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バッファ回路(電圧フォロワ)とは?|仕組み・役割・使い方をわかりやすく解説

オペアンプ

バッファ回路(電圧フォロワ)の役割が分からず、
悩んでいませんか?

「増幅しないのに、なぜ使うのか?」
疑問に感じる方も多いと思います。

この記事では、バッファ回路の仕組み・役割・使い方を、
初心者向けに分かりやすく解説します。

バッファ回路(電圧フォロワ)とは

バッファ回路とは、入力電圧をそのまま出力するオペアンプ回路です。

入力と出力が同じ値になる回路です。

回路構成

出力をそのまま反転入力にフィードバックし、
入力信号は非反転入力に接続されます。

抵抗を使用しないシンプルな構成です。

動作原理

仮想短絡により、入力端子の電圧は等しくなります。

出力電圧は入力電圧と同じになります。

なぜバッファ回路が必要なのか

入力インピーダンスが高く、
出力インピーダンスが低い特性を持ちます。

信号をそのまま伝えつつ、負荷の影響を受けにくくします。

バッファなし:負荷で電圧が下がる
バッファあり:電圧を維持できる

センサなどの微弱信号をそのまま次段に伝える場合に使われます。
例えば、センサの出力をそのままマイコンに入力する前段で使用されます。

特徴

・ゲインは1
・入力インピーダンスが非常に高い
・出力インピーダンスが低い

メリット・デメリット

メリット

信号を劣化させずに伝送できる

デメリット

電圧の増幅はできない

どんなときに使うか

・センサ信号の受け取り
・高インピーダンス信号の保護
・回路の段間接続

信号を壊さずに次の回路に渡すときに使います。

※オペアンプによってはバッファ動作で発振する場合があるため、
データシートの確認が必要です。

非反転増幅回路との関係

バッファ回路は、非反転増幅回路の特殊な形です。

Rf = 0、R1 → ∞ の場合に相当します。

非反転増幅回路の記事はこちら

よくある疑問

Q:意味あるの?

増幅はしませんが、
信号の安定化や保護に重要な役割があります。

Q:どこで使う?

センサやアナログ回路の入力段でよく使われます。

まとめ

・バッファ回路は電圧をそのまま出力する
・インピーダンス変換が主な目的
・信号を安定して伝えるために使われる

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・非反転増幅回路とは?:https://saigusalife.com/op-amp/non-inverting-amplifier-op-amp/
・入力インピーダンスとは?:https://saigusalife.com/op-amp/input-impedance-op-amp/
・出力インピーダンスとは?:https://saigusalife.com/op-amp/output-impedance-op-amp/
・仮想短絡とは?:https://saigusalife.com/op-amp/virtual-short-op-amp/

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