オペアンプとは

オペアンプは2つの入力間の差分を増幅して出力する回路 (IC) のことです。
加減乗除の数学的な演算回路を構成することができることから、演算増幅器 (Operational Amplifier) とよばれ、この英文名称からオペアンプと言われています。
オペアンプは正電源、負電源 (GND) 、非反転入力、反転入力、出力の5端子で構成され、一般的にそれぞれ図のような端子記号で表記されます。 (片電源の場合、正電源・GND端子は省略されることがあります。)
非反転入力V_IN(+)と反転入力V_IN(-)に入力された信号の差分が増幅され出力されます。この時(1)式に示すように、出力は非反転入力V_IN(+)に対して同相、反転入力V_IN(-)に対して逆相になります。
V_OUT = A * ( V_IN(+) – V_IN(-) )  ・・・・(1)

基本的な使い方としては、電圧増幅やコンパレーターのほか、フィルタ、位相シフト、バッファ (ボルテージフォロワ) などになります。最近ではIoTをはじめとして、家電などにも多く使用されるセンサの微弱なアナログ信号を増幅する用途で使用されることが多くなっています。
一般的に、オペアンプは増幅率のバラツキ吸収と帯域拡大のために負帰還をかけて使用します。代表的な回路としては、以下に示す非反転増幅回路、反転増幅回路、ボルテージフォロアがあります。