複数のOPアンプにオフセットを与える回路

マルチチャネルなオフセット付きアンプを設計しています。

0V~2Vの振幅の信号を-1V~1Vにレベルシフトする回路なのですが、オペアンプの+側入力にDC1Vのオフセットを与えるというものです。

単純に書けば下の図のような回路になります。

（この回路は出力にもオフセットが乗ってしまうので結局のところオフセットは除去されないのですが、話を単純化するためにこのまま進めます。）

これをマルチチャネルにしたい場合、OPアンプの+側に基準電源を共通につなぐことになりますが、お互いのチャネルで干渉しないでしょうか？

結論を言うと、干渉します。

なぜならば、OPアンプの＋入力とー入力間のインピーダンスは意外と低いからです。

OPアンプの入力インピーダンスが極めて高いというのはGNDに対してであって、現実のOPアンプでは＋入力とー入力の間はつつぬけなのです。

下の表はOPA211のものですが20kΩしかありません。

＋入力を固定しているつもりでも、－入力から回り込んだ電圧によってわずかに揺さぶられ、それがもうひとつの回路に伝わります。

入力抵抗を調整すれば減らすことはできますが、-50dBくらいまで回り込んできます。

基準電圧源を別のOPアンプなどで作っている場合、電圧源のインピーダンスは０にはならないので、出力から-入力に回り込んだものが＋入力に回り込み、それがもう片方のチャネルに乗ります。

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実際の回路は完全差動アンプを使って作ることになりますが、オフセット電圧源を共通のOPアンプから取ってしまうと、

下の図のように激しく漏れてしまいます。

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別々のOPアンプから取るようにすると、

当然ながら全く漏れません。

完全差動アンプの場合、＋入力もー入力も帰還がかかっているので、さらに激しく漏れてしまいます。

結論を言えば、オフセットを与える回路はチャネルごとに分離しなければ、互いに信号が漏れてしまいます。

オフセットを与えるOPアンプは安物ではだめで、ノイズ特性は効いてくるし、周波数特性が低いと広域のゲインが下がってしまうのです。コストは高くなりますが、仕方がないですね。