理想オペアンプを用いた反転増幅器の電圧利得を −5 にしなければならない。帰還抵抗は Rf = 22 kΩ である。入力抵抗 R1 を求めよ。
解答つきオペアンプ回路ワークシート
1.やさしい
Av = −5Rf = 22 kΩ
R1 = kΩ
2.やさしい
オペアンプは理想的で、±15 V 電源で動作する。 R₁ をオペアンプ向きに流れる電流 I1 を求めよ。
Vin = 1.2 VR1 = 2 kΩRf = 4.7 kΩ
I1 = mA
3.ふつう
オペアンプは理想的で、±15 V 電源で動作する。出力は ±14 V で飽和する。 反転増幅器を正弦波で駆動する。出力がクリップしない最大の入力振幅 Vin,max(最大値)を求めよ。
R1 = 10 kΩRf = 100 kΩVsat = ±14 V
Vin,max = V
4.ふつう
差動増幅器は ±15 V 電源の理想オペアンプを使い、R3 = R1、R4 = R2 である。 出力電圧 Vout を求めよ。
V1 = 2.5 VV2 = 0.5 VR1 = R3 = 4.7 kΩR2 = R4 = 1 kΩ
Vout = V
5.むずかしい
2 つの理想オペアンプ段が縦続接続されている:反転増幅器(R1、Rf1)の後に非反転増幅器(接地側に R2、帰還側に Rf2)が続く。どちらも ±15 V 電源で動作する。 入力は Vin = 0.35 V である。出力電圧 Vout を求めよ。
R1 = 4.7 kΩRf1 = 4.7 kΩR2 = 22 kΩRf2 = 22 kΩVin = 0.35 V
Vout = V
6.むずかしい
積分器は ±15 V 電源の理想オペアンプを使い、出力は ±12 V で飽和する。t = 0 に一定の入力 Vin = 2.1 V が加えられたとき、コンデンサは充電されていない。 t = 50 ms での出力電圧 Vout を求めよ。
Vin = 2.1 VR = 47 kΩC = 0.47 µFVsat = ±12 Vt = 50 ms
Vout = V
解答
- 1. R1 = 4.4 kΩ
- 2. I1 = 0.6 mA
- 3. Vin,max = 1.4 V
- 4. Vout = −0.4255 V
- 5. Vout = −0.7 V
- 6. Vout = −4.753 V
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