【第一級陸上無線技士】過去問準拠 予想演習 問036 解説|思考ルート
理想演算増幅器を用いた反転増幅回路の動作原理と基本原則、およびそれに付随する例外規定や適用制限に関する記述の組み合わせとして、最も適切なものはどれか。A. 反転増幅回路では、深い負帰還がかかっている理想的な状態において、
※本問は、過去の出題傾向・頻出論点をAI分析して作成した「過去問準拠の予想演習問題」です。
予想演習 No.036
理想演算増幅器を用いた反転増幅回路の動作原理と基本原則、およびそれに付随する例外規定や適用制限に関する記述の組み合わせとして、最も適切なものはどれか。A. 反転増幅回路では、深い負帰還がかかっている理想的な状態において、反転入力端子の電位が非反転入力端子の電位に等しくなる仮想ショートが成立する。B. 出力電圧と入力電圧の電圧利得の大きさは、帰還抵抗と入力抵抗の比で決定され、理想オペアンプの開ループ利得の大きさに直接依存する。C. 入力バイアス電流やオフセット電圧の影響により、オペアンプの非反転入力端子側にも適切な抵抗を接続してインピーダンスバランスをとる設計上の例外措置が講じられる場合がある。
選択肢
AおよびBが正しく、Cは誤っている。
AおよびCが正しく、Bは誤っている。
BおよびCが正しく、Aは誤っている。
A、BおよびCのすべてが正しい。
正解と解説(思考ルート)
【正解】 選択肢 2
■【設問の意図と背景】
理想オペアンプを用いた反転増幅回路の基礎的な原理である仮想ショートの成立要件、利得決定メカニズム、および実務的な回路設計におけるバイアス電流補償等の例外・周辺知識を深く理解しているかを問う。
■【正解の根拠とメカニズム】
Aは正しく、深い負帰還がかかった理想オペアンプでは反転・非反転の各入力間はイマジナリーショート(仮想接地・仮想短絡)となる。Bは誤りで、電圧利得の大きさは帰還抵抗と入力抵抗の比(-RF/R)で決まり、開ループ利得が十分に大きければその値に依存しない。Cは正しく、実際の素子における入力バイアス電流によるオフセットを最小限に抑えるため、非反転入力端子側にも同等の直流抵抗を挿入する実務的な例外措置(バイアス電流補償)が行われる。
■【各選択肢の徹底検証】
・選択肢1:Bが誤りであるため不適切。
・選択肢2:AとCが正しくBが誤りであるためこれが正しい。
・選択肢3:Aが正しいにもかかわらず誤りとしているため不適切。
・選択肢4:Bの記述が誤りであるため不適切。
■【本番での即断ポイント】
反転増幅回路の利得が「開ループ利得に依存しない」という点は回路理論の基本であり、ここを「依存する」としている記述を見抜くことが急所となる。
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