電験三種 令和元年度(2019) 理論 問13 過去問解説
図のように電圧増幅度 $A_{\mathrm{v}}$（$\gt 0$）の増幅回路と帰還率 $\beta$（$0 \lt \beta \leqq 1$）の帰還回路からなる負帰還増幅回路がある。この負帰還増幅回路に関する記述として，正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。ただし，帰還率 $\beta$ は周波数によらず一定であるものとする。
- (1) 負帰還増幅回路の帯域幅は，負帰還をかけない増幅回路の帯域幅よりも狭くなる。
- (2) 電源電圧の変動に対して負帰還増幅回路の利得は，負帰還をかけない増幅回路よりも不安定である。
- (3) 負帰還をかけることによって，増幅回路の内部で発生するひずみや雑音が増加する。
- (4) 負帰還をかけない増幅回路の電圧増幅度 $A_{\mathrm{v}}$ と帰還回路の帰還率 $\beta$ の積が1より十分小さいとき，負帰還増幅回路全体の電圧増幅度は帰還率 $\beta$ の逆数で近似できる。
- (5) 負帰還増幅回路全体の利得は，負帰還をかけない増幅回路の利得よりも低下する。
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正解は(5)
使う公式
負帰還増幅回路の増幅度 $A = \dfrac{A_{\mathrm{v}}}{1 + A_{\mathrm{v}}\beta}$（Av：もとの増幅度、β：帰還率＝出力を入力へ戻す割合）
解説
【考え方】負帰還は、出力の一部を、入力から引くように戻すことです。増幅度は下がりますが、そのかわりに回路が安定します。
(1) 負帰還をかけると、帯域幅（うまく増幅できる周波数のはんい）は広くなります。誤りです。
(2) 電源電圧が変わっても、利得（増幅度）は変わりにくく、安定します。誤りです。
(3) ひずみや雑音は、負帰還で小さくなります。誤りです。
(4) 増幅度が帰還率の逆数 $\dfrac{1}{\beta}$ に近くなるのは、$A_{\mathrm{v}}\beta$ が1より十分大きいときです。誤りです。
(5) 式の分母 $1 + A_{\mathrm{v}}\beta$ は1より大きいので、全体の増幅度はもとの $A_{\mathrm{v}}$ より小さくなります。正しいです。
答えは(5)ピヨ。
出典：令和元年度（2019） 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