第三種電気主任技術者基礎・応用
条件を読む・根拠を説明する
基準電位をもつ反転増幅
条件を整理し、答えを選んでから解き方を確認しましょう。
理想オペアンプの非反転入力1V、反転入力へ入力3Vを10kΩ、帰還20kΩ。負帰還で飽和なし。出力は。
答え・解き方を読む
−3V
図で見る
非反転端子の基準電位を反転端子にも使う
図を拡大して見る ↗理想オペアンプが負帰還で飽和していない条件では、反転端子は非反転端子と同じ1Vです。入力抵抗の電流は(3−1)/10kΩ＝0.2mA。出力は1−0.2mA×20kΩ＝−3Vとなります。
設問の関係を整理した模式図です。寸法・角度・時間の縮尺や、施工・機器の全条件を表すものではありません。数値と適用条件は問題文で確認してください。
考える順序
- 1反転端子は0Vでなく1V
- 2流入は(3−1)/10=0.2mA
- 3出力は1−0.2×20=−3V
選択肢ごとの理由
- 比較 · −4V
帰還抵抗の終点は1Vです。
- 比較 · 5V
帰還の電圧降下の向きが逆です。
- 正解 · −3V
反転端子は0Vでなく1V。流入は(3−1)/10=0.2mA。出力は1−0.2×20=−3V。
- 比較 · −6V
非反転側の基準電位1Vを落としています。