差動アンプ：二つの入力信号の差を増幅し、共通モードノイズを排除できる電子回路で、精密なアナログ信号処理に欠かせない。
差動アンプとは
差動アンプ（または差動増幅器）とは、二つの異なる電圧信号の差を増幅する電子回路です。これはアナログ信号処理において重要で、ほとんどのオペレーショナルアンプ（オペアンプ）の基本的な構成要素となっています。
差動アンプの原理
差動アンプは、二つの入力端子を持ち、それぞれが「非反転入力 (+)」と「反転入力 (-)」と呼ばれます。これらの端子に接続された電圧（V+とV–）の差（Vout = (V+ – V–) * Adiff）を、差動利得（Adiff）によって増幅します。差動利得は増幅器の特性によって異なり、非常に高い値を持つことが多いです。
差動アンプの重要性
差動アンプの最大の利点は、共通モードの信号、つまり両入力に共通するノイズや干渉を効果的に取り除くことができる点にあります。これにより、差動アンプは電気的ノイズが多い環境で信号を正確に増幅するのに特に適しています。
応用例
医療機器、オーディオ機器、産業用センサーなど、幅広い応用分野で差動アンプが使われています。例えば、心電図（ECG）では、体の異なる部分からの微弱な電気信号を正確に読み取る必要があり、差動アンプがその精度を向上させています。
差動アンプの特徴
- 高い共通モード除去比（CMRR）: 共通モードの信号に対して、非常に高い抑制をもたらす。
- 高入力インピーダンス: 入力端子が信号源に影響を与えないように、高いインピーダンスを持つ。
- 低出力インピーダンス: 負荷への信号の伝達が効率的である。
まとめ
差動アンプは、精密な電気測定に不可欠であり、ノイズの影響を受けやすい現代の電子機器において、信号処理の精度を高めるための重要な役割を果たしています。電子回路の設計や診断ツールの開発においても、その理解は非常に重要です。
