42AM18｜第42回 第2種ME技術実力検定試験 過去問

正答

1

この問題のポイント

理想演算増幅器の反転加算回路では、各入力電流を加えて帰還抵抗で電圧へ変換します。

解説

図では非反転入力が接地され、1 Vと0.2 Vがそれぞれ10 kΩ、20 kΩを介して反転入力へ加わります。負帰還により反転入力は仮想接地の0 Vです。

計算の流れ

1. 使う公式：Vₒ = －Rꜰ ×（V₁／R₁＋V₂／R₂）です。
2. 単位変換：抵抗をすべてkΩでそろえると比で消去できます。
3. 代入：Vₒ = －50 ×（1／10＋0.2／20）です。
4. 計算：1／10 = 0.1、0.2／20 = 0.01なので、Vₒ = －50 × 0.11 = －5.5 Vです。
5. 選択肢：－5.5に対応する1を選びます。

図で見るポイント
2入力がともに反転入力へ入り、50 kΩが出力から反転入力へ帰還し、非反転入力が接地されています。

選択肢の確認

1．－5.5
正しい。
2つの入力寄与－5.0 Vと－0.5 Vを加えると－5.5 Vです。

2．－5.0
誤り。
1 V入力の寄与だけで、0.2 V入力による－0.5 Vを含んでいません。

3．0
誤り。
反転入力へ正の入力電流が流れ、出力は負電圧になります。

4．5.0
誤り。
反転増幅回路なので出力の符号が逆です。また第2入力の寄与も必要です。

5．5.5
誤り。
大きさは5.5 Vですが、反転加算回路なので符号は負です。

覚えるポイント

• 理想演算増幅器の入力電流は0です。
• 負帰還時の反転入力は仮想接地になります。
• 反転加算回路では各入力の寄与を負符号付きで加えます。