問 題
図Ⅰに示す演算増幅器を用いた回路の入力に、図に示す交流電圧波形 vi(t) を加えた。このとき出力電圧 vo(t) の波形として最も妥当なのはどれか。
ただし、演算増幅器は理想的なものであり、演算増幅器の入力端子間の電位差はなく、各入力端子には電流が流れ込まないものとする。また抵抗 R1 と抵抗 R2 の比 R2/R1 は５とする。
正解 (2)
解 説
ポイントは「入力端子には電流が流れ込まない」です。R1 に流れる電流を I1 とおくと、R2 を流れる電流も I1 と表すことができます。電圧降下は RI なので、Vi(t) ー (R1+R2)× I1 = vo(t) と表すことができます。
さらに、＋側の 入力端子は接地されているため V = 0 です。「入力端子間に電位差がない」ため、ー側の入力端子の所も V = 0 です。従って、vi(t) – R1I1 = 0 です。
代入すれば、 vo(t) = ーR2I1 となり、抵抗 R1,R2 の比が 5 なので vo(t) は、vi(t) の５倍で、符号が逆とわかります。図Ⅱの初めのピークに注目すれば、この時に対応する vo(t) = －５です。
以上より、正解は 2 です。
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