オペアンプをバッファとして使用する

いくつかのOP470クワッドオペアンプを使用するプロジェクトに取り組んでいます。未使用のオペアンプが2つあり、センサーからの信号をバッファリングする必要があります（これはセンサーのデータシートによると）。余分なオペアンプの1つを使用したいと思います。理論的には、以下に示すようにオペアンプの負帰還を使用して信号をバッファリングできることを知っています。

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

ただし、自励発振とオペアンプの安定性の危険性についても漠然と覚えています。OP470はユニティゲインで安定しています。データシートは次のとおりです。

http://www.analog.com/static/imported-files/data_sheets/OP470.pdf

私の質問は、自己発振を心配することなく、この構成でオペアンプをバッファーとして使用しても安全ですか？他に考慮すべき点はありますか？

データシートにユニティゲインが安定していると書かれている場合は、はい。ユニティゲインスタビリティとは、説明どおりに使用するとオペアンプが安定することを意味します。

フィードバックパスが短いことを確認してください。長くすると、インダクタンスが大きくなり、奇妙なことが起こります。この点について極端に妄想する必要はありません。ボードの周りに10インチ配線しないでください。問題ないはずです。

ユニティゲインアンプまたはバッファにOP470を使用することは、悪い選択ではありません。重要なのは、開ループゲインが0dBを超える位相マージンです。オペアンプでは、オープンループのクロスオーバー周波数で45度の位相マージンを持つことがよくあります。これにより、Vinの1.3倍のオーバーシュートに続いてリンギングが発生します。OP470には当てはまりません。データシート（7ページ）のTPC（Typical Performance Characteristics）16を見ると、クロスオーバーでの位相マージンが58度であることがわかります。最適なパルス応答では、60度の位相マージンが必要になるため、58度で十分です。

ユニティゲインバッファとしてのOP470の小信号パルス応答は、データシートのTPC 27に示されています。パルス応答にオーバーシュートがほとんどなく、リンギングがないことがわかります。

考えられる懸念：

• 出力ローディング。バッファの負荷は表示されませんが、容量性負荷は位相マージンを低下させ、応答を低下させる可能性があります。OP470の出力インピーダンスは、クロスオーバーに近づくにつれて急激に上昇するため、100または200 pFを超える容量性負荷は位相マージンを低下させると予想されます。最大1000pFの容量性負荷の駆動に対応するデータシート（12ページ）のセクションがあります。

• 出力から負入力へのフィードバック抵抗。Phil Frostが言うように、フィードバックパスを比較的短くしたいでしょう。ただし、テストまたは保守性のために、フィードバック抵抗が使用される場合があります。これを行う場合は、抵抗を負入力の近くに配置し、最高の応答を得るために値を500オーム未満および100オーム以上に維持する必要があります。これについては、ユニティゲインバッファーに関するセクション（12ページ）でデータシートに説明されています。

• OP470はBJTテクノロジーであるため、レールツーレール操作はありません。入力電圧が約4ボルトよりもバイアスレールに近づかないようにし、出力電圧が約3ボルトよりもレールに近づかないようにする必要があります。これが重要かどうかを判断するのに十分なシステムを知っているのはあなただけです。

そのオペアンプの出力はおそらく容量性負荷を駆動しています。高スルーレートのオペアンプでも同様の問題が発生しました。データシートに記載されている解決策は、負帰還の後に約47オームの抵抗を配置することです。このソリューションはすぐに私の振動を解決しました。

引用：

LT1632 / LT1633は、ユニティゲイン構成の±15V電源で最大200pFの容量性負荷を駆動できる広帯域アンプです。3V電源では、容量性負荷を100pF未満に維持する必要があります。より大きな容量性負荷を駆動する必要がある場合、出力と容量性負荷の間に20Ωから50Ωの抵抗を接続する必要があります。安定性を確保するために抵抗が容量性負荷を分離するように、出力からフィードバックを取得する必要があります。