オペアンプの種類ごとの違いを紹介！使い分けのポイントも解説

2026年1月14日更新

この記事を書いた人

「FREE AID」編集部：長谷川

大手メーカー「コマツ」、「オムロン」などで7年間、アナログ回路エンジニアとして設計・評価業務に従事。
ECU、PLCなどのエレキ開発経験を多数持つほか、機械商社での就労経験も有する。
株式会社アイズ運営の機電系フリーランスエンジニア求人情報「FREEAID」専属ライターとして、
機電分野の知識と実務経験を活かし、専門性の高い記事執筆を行っている。

オペアンプの種類ごとの違いとは？

オペアンプにはさまざまな種類があり、内部構造や製造プロセスの違いによって、ノイズ特性や周波数特性、消費電力、扱える電圧範囲などに差があります。オペアンプは理想的な特性を前提として設計に使われますが、実際のデバイスでは性能上の限界があるので、理想と現実のギャップが問題になることがよくあります。そのため、理想的な設計で正しく回路が動作するよう、重視する性能に合わせて特性を最適化したオペアンプがいくつも用意されています。

オペアンプの概要

前提として、オペアンプの概要について簡単に説明します。オペアンプ（演算増幅器）とは、2つの入力端子に加えられた電圧の差を増幅して出力するアナログICです。外付けの抵抗などを組み合わせることで、電圧増幅やバッファなど、さまざまな回路を構成できます。

一般にオペアンプは、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っているため、信号源への負荷を抑えつつ後段の回路を駆動できます。この特性により、センサー信号の増幅や信号の受け渡しなど、多くのアナログ回路で利用されています。

プロセスによる分類

オペアンプの特性は、内部で用いられているトランジスタの種類によって大きく左右されます。これらのトランジスタは製造プロセスと密接に関係しているため、オペアンプはプロセスの違いによって分類されることが一般的です。代表的なものとして、バイポーラ、CMOS、JFETの3種類が挙げられます。

バイポーラオペアンプ

バイポーラオペアンプは、内部にバイポーラトランジスタを用いたオペアンプです。入力換算ノイズやオフセット電圧を低く抑えやすく、広い帯域幅を確保しやすいという特徴があります。そのため、アナログ信号処理やオーディオ回路など、低ノイズ性能が求められる用途で広く使われています。一方で、入力バイアス電流が比較的大きく、消費電力も増えやすいため、高インピーダンスの信号源や低消費電力が求められる用途には注意が必要です。

CMOSオペアンプ

CMOSオペアンプは、相補型MOSトランジスタを用いたオペアンプです。入力バイアス電流が非常に小さく、低消費電力で動作できるため、電池駆動機器や低電圧動作が求められる回路に適しています。従来はノイズや周波数特性の面で不利とされることもありましたが、近年はプロセス技術の進歩により、低ノイズかつ高速なCMOSオペアンプも多く登場しています。

JFETオペアンプ

JFETオペアンプは、入力段に接合型電界効果トランジスタを用いたオペアンプです。入力インピーダンスが高く、入力バイアス電流が小さいため、高インピーダンスの信号源を扱う回路に適しています。また、入力段の特性から比較的高速な応答が得られる製品も多く、アナログ信号処理や周波数特性が重視される用途で用いられます。

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特徴による分類

オペアンプは製造プロセスの違いだけでなく、特定の性能を重視して最適化された製品も数多く存在します。用途によって求められる特性は異なるため、ここでは代表的な特徴ごとにオペアンプを分類します。

汎用（両電源）オペアンプ

汎用オペアンプは、正負両方の電源を用いて動作する一般的なオペアンプです。入出力ともにGNDを中心とした正負の電圧を扱えるため、アナログ信号処理の基本的な用途で広く使われています。特定の性能に極端に特化しているわけではありませんが、価格が安く入手性も良いため、試作や一般的な回路設計に適しています。

単電源オペアンプ

単電源オペアンプは、正側の電源とGNDのみで動作するオペアンプです。負電源が不要なため、電源回路を簡素化でき、マイコン周辺回路などでよく使われます。出力電圧はGNDを下回ることはできないため、負の信号を扱う場合にはバイアス回路を用いて信号レベルを持ち上げる必要があります。

Rail to Railオペアンプ

Rail-to-Railオペアンプは、入力や出力が電源電圧に近い範囲まで扱えるように設計されたオペアンプです。低電圧電源で動作させる場合でも、信号のダイナミックレンジを広く確保できます。入力のみ、出力のみ、または両方がRail-to-Rail対応となっている製品があるため、使用時にはデータシートで対応範囲を確認する必要があります。

低雑音オペアンプ

低雑音オペアンプは、入力換算ノイズを低く抑えることに重点を置いたオペアンプです。オーディオ回路や微小信号を扱うセンサー回路など、ノイズが性能に直結する用途で用いられます。周波数帯域によって支配的となるノイズの種類が異なるため、使用する信号帯域に適したノイズ特性を持つ製品を選定することが重要です。

高精度オペアンプ

高精度オペアンプは、オフセット電圧や温度ドリフトを抑えたオペアンプです。直流成分の精度が重要となる計測機器やセンサーインターフェース回路で使われます。微小な電圧変化を扱う場合、これらの誤差が測定結果に大きく影響するため、高精度タイプが選ばれます。

低消費電力オペアンプ

低消費電力オペアンプは、動作電流を抑えることに重点を置いたオペアンプです。電池駆動機器やIoT機器など、消費電力を抑えたい用途で用いられます。低電圧動作やRail-to-Rail対応などの特性を併せ持つ製品も多く、用途に応じた選定が重要になります。

完全差動オペアンプ

完全差動オペアンプは、差動入力に加えて差動出力を持つオペアンプです。出力を差動信号として扱うことで、外来ノイズの影響を抑えやすくなります。高速信号処理やIC内部のアナログ信号伝送など、ノイズ耐性が重視される用途で使用されます。

まとめ

オペアンプには、製造プロセスや設計方針の違いによって、さまざまな種類があります。これらの違いは、ノイズ、帯域幅、消費電力、扱える電圧範囲などの特性として現れます。回路設計では理想的な動作を前提に考えますが、実際には用途に応じて重視すべき特性が異なります。そのため、回路の要求に合った特性を持つオペアンプを選定するようにしてください。

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この記事の運営元：株式会社アイズ

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