あるセンサは、内部抵抗 Rs = 1 kΩ をもつ 9 V の電源のように振る舞う。センサは理想的なボルテージフォロワ(利得 1 のバッファ)を介して負荷 RL = 4.7 kΩ に電力を供給する。 オペアンプの出力が供給する負荷電流 IL 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
Vs = 9 VRs = 1 kΩRL = 4.7 kΩ
IL = mA
2.やさしい
理想オペアンプを用いた反転増幅器の電圧利得を −20 にしなければならない。帰還抵抗は Rf = 47 kΩ である。入力抵抗 R1 を求めよ。
Av = −20Rf = 47 kΩ
R1 = kΩ
3.ふつう
オペアンプは理想的で、±15 V 電源で動作する。 出力電圧 Vout を求めよ。
Vin = −0.1 VR1 = 10 kΩRf = 100 kΩ
Vout = V
4.ふつう
この非反転増幅器の電圧利得を 4 にする帰還抵抗 Rf を選べ。
R1 = 2 kΩAv = 4
Rf = kΩ
5.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 = 1.4 V が加えられたとき、コンデンサは充電されていない。 t = 0 からどれだけ後に出力は飽和に達するか。t を求めよ。
Vin = 1.4 VR = 2.2 kΩC = 0.47 µFVsat = ±12 V
t = ms
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 ±13 V で飽和する。t = 0 に一定の入力 Vin = 2.4 V が加えられたとき、コンデンサは充電されていない。 t = 0 からどれだけ後に出力は飽和に達するか。t を求めよ。
Vin = 2.4 VR = 10 kΩC = 4.7 µFVsat = ±13 V
t = ms
解答
- 1. IL = 1.915 mA
- 2. R1 = 2.35 kΩ
- 3. Vout = −1.1 V
- 4. Rf = 6 kΩ
- 5. t = 8.863 ms
- 6. t = 254.6 ms
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