令和2年度 電験3種 理論 問13の過去問解説

令和2年度 電験3種 理論 問13

演算増幅器及びそれを用いた回路に関する記述として、誤っているものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。

(1)演算増幅器には電源が必要である。

(2)演算増幅器の入力インピーダンスは、非常に大きい。

(3)演算増幅器は比較器として用いられることがある。

(4)図1の回路は正相増幅回路、図2の回路は逆相増幅回路である。

(5)図1の回路は、抵抗$R_S$を$0\mathrm{Ω}$に(短絡)し、抵抗$R_F$を$∞\mathrm{Ω}$に(開放)すると、ボルテージホロワである。

図1

図2

解答・解説

正解(5)

(1)正しい

一般的にオペアンプ(演算増幅器)の回路図では省略されていますが、オペアンプ自身が駆動するために電源が必要です。

よって正しい記述です。

(2)正しい

オペアンプの入力インピーダンスは非常に大きいので、電流が流れません。

そのため、主回路側から見れば事実上開放状態になるので、オペアンプの有無によって回路動作に影響が出ないため、非常に便利です。

よって正しい記述です。

(3)正しい

オペアンプは図中の+と-に入力された電圧値に基づいて動作します。

これをうまく利用すれば、比較器としての利用が可能です。

よって、正しい記述です。

(4)正しい

これは典型的な回路図なので覚えておくといいでしょう。

図1は+側に入力電圧があるので正相増幅回路です。

図2は-側に入力電圧があるので逆相増幅回路です。

これより複雑な回路は電験3種の過去問中でほぼ見たことはないので、これで大丈夫だと思います。

(5)誤り

ボルテージホロワの一般的な回路図は下図になります。そのため、記述の内容はボルテージホロワとは異なります。よって、誤った記述になります。

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