技術士 第一次試験 専門科目 電気電子部門 電子応用 練習問題 第5問: 理想的な演算増幅器 (オペアンプ) を使った反転増幅回路がある。接地に対して+0.50 Vの直流電圧を10 kΩの入力抵抗を通して反転入力端子に加え、出力端子と

出力電圧は約−2.35 Vです。NEETS Module 08 (NAVEDTRA 14180) 第3章は、オペアンプを負帰還で使うと反転入力と非反転入力が同じ電位に保たれ、非反転入力を接地した反転増幅回路では反転入力が仮想接地 (ほぼ0 V) になり、二つの抵抗の接続点からオペアンプへは電流がほとんど流れ込まないので、回路の特性は二つの抵抗の値でほぼ決まると説明しています。

電圧利得は −(帰還抵抗/入力抵抗) で、負の符号は出力が入力と180度逆相であることを表します。

電圧利得 Av＝−47/10＝−4.7

Vo＝−4.7×0.50＝−2.35 V

仮想接地から確かめると、入力抵抗の電流 I＝0.50 V/10 kΩ＝50 μA がそのまま帰還抵抗を流れ、Vo＝0−50 μA×47 kΩ＝−2.35 V で一致します。反転増幅と非反転増幅の利得の式の違いと、符号を落とさないことが要点です。