令和6年度 下期 第三種電気主任技術者 理論 問18(b)

理想演算増幅器では、入力電流は0で、二つの入力端子は仮想短絡（V₊ = V₋）になる。

【図1】入力Vᵢ₁は非反転端子（+）に加わり、反転端子（−）は10 kΩを介して下側の共通線（0 V）に接続され、100 kΩが−端子と出力の間の帰還抵抗になっている。これは非反転増幅回路である。V₋ = V₊ = 0.6 V。10 kΩに流れる電流は0.6 V ÷ 10 kΩ = 0.06 mA。この電流は100 kΩにも流れるので、100 kΩの電圧降下は0.06 mA × 100 kΩ = 6 V。Vₒ₁ = 0.6 + 6 = 6.6 V。式で書くと Vₒ₁ = (1 + 100/10) × 0.6 = 11 × 0.6 = 6.6 V。

【図2】+端子は共通線に接続され、Vᵢ₂は30 kΩを介して−端子に加わり、200 kΩが帰還抵抗になっている。これは反転増幅回路である。V₋ = V₊ = 0 V。30 kΩに流れる電流は0.45 V ÷ 30 kΩ = 0.015 mA。この電流は200 kΩを出力側へ流れるので、Vₒ₂ = 0 − 0.015 mA × 200 kΩ = −3.0 V。式で書くと Vₒ₂ = −(200/30) × 0.45 = −3.0 V。

よってVₒ₁ = 6.6 V、Vₒ₂ = −3.0 Vとなり、(1)が正しい。