電験三種 令和2年度(2020) 理論 問13 過去問解説
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 $R_{\mathrm{S}}$ を $0\,\Omega$ に（短絡）し，抵抗 $R_{\mathrm{F}}$ を $\infty\,\Omega$ に（開放）すると，ボルテージホロワである。
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正解は(5)
使う公式
非反転増幅回路の増幅度 $A = 1 + \dfrac{R_{\mathrm{F}}}{R_{\mathrm{S}}}$（RF：帰還抵抗、RS：入力側の抵抗）
解説
【考え方】ボルテージホロワは、増幅度が1の回路です。増幅度の式 $A = 1 + \dfrac{R_{\mathrm{F}}}{R_{\mathrm{S}}}$ が1になる条件を考えます。
■1 (1)〜(3) 演算増幅器の性質
(1) 演算増幅器（オペアンプ）は、電源がないと動きません。正しいです。
(2) 入力インピーダンス（入口の電気の通しにくさ）は、とても大きいです。正しいです。
(3) 2つの電圧のどちらが大きいかを判定する比較器（コンパレータ）にも使われます。正しいです。
■2 (4) 正相と逆相
図1は＋側に入力するので、正相（同じ向き）の増幅回路です。
図2は−側に入力するので、逆相（反対向き）の増幅回路です。正しいです。
■3 (5) ボルテージホロワ
ボルテージホロワは、入力と同じ電圧を出す、増幅度1の回路です。
増幅度を1にするには、$\dfrac{R_{\mathrm{F}}}{R_{\mathrm{S}}} = 0$ にします。
つまり $R_{\mathrm{F}} = 0$（短絡）、$R_{\mathrm{S}} = \infty$（開放）です。
問題文はこれと逆なので、誤りです。
答えは(5)ピヨ。
出典：令和2年度（2020） 第三種電気主任技術者試験（電気技術者試験センター）理論 問13