電験三種 平成29年度(2017) 理論 問18(a) 過去問解説

問18(a) 《電子回路(非反転増幅回路の増幅度)》
(選択問題:問17または問18のどちらか1問を解く) 演算増幅器を用いた回路について,次の(a)及び(b)の問に答えよ。 (a) 図1の回路の電圧増幅度 $\dfrac{v_{\mathrm{o}}}{v_{\mathrm{i}}}$ を3とするためには,$\alpha$ をいくらにする必要があるか。$\alpha$ の値として,最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
問18(a)の図
  1. (1) 0.3
  2. (2) 0.5
  3. (3) 1
  4. (4) 2
  5. (5) 3
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正解は(4)
使う公式
非反転増幅回路の増幅度 $\dfrac{v_{\mathrm{o}}}{v_{\mathrm{i}}} = 1 + \dfrac{R_{\mathrm{f}}}{R}$(vₒ:出力電圧、vᵢ:入力電圧、R_f:帰還抵抗[Ω])
解説
【考え方】入力が+端子に入っているので、非反転増幅回路です。出力は入力と同じ向き(同相)に大きくなります。 ■1 増幅度の式 帰還抵抗(出力から−端子へもどす抵抗)は $\alpha R$ なので、 $\dfrac{v_{\mathrm{o}}}{v_{\mathrm{i}}} = 1 + \dfrac{\alpha R}{R} = 1 + \alpha$ ■2 α を出す これが3になればよいので、 $1 + \alpha = 3$ より $\alpha = 2$ 答えは(4)ピヨ。
出典:平成29年度(2017) 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18(a)