演算増幅回路における出力端子の信号値は？

質問

電験三種の受験勉強初心者です。
下記の問題について、アドバイスをいただけませんか

〔問い〕
右図に示す演算増幅回路において、二つの入力端子に＋２［mV］と
＋１［mV］の入力信号があるとき、出力端子の信号 ［mV］の値を
求めなさい。
と言う問題です

〔ヒント〕
(1)設問の回路は入力端子が二つあるので加算計数器である。
(2)入力信号が負端子にインプットされているので反転増幅回路である。
(3)増幅率はフィードバック抵抗値／入力抵抗値で表される。

回答No.2

rnakamra · ベストアンサー

まず、オペアンプの基本から。

オペアンプの特徴として以下のものは覚えておいてください。
１．反転入力端子(-)と非反転入力端子(+)に電圧が加わると出力端子から電圧が出力される。
反転入力の電位をV-,非反転入力の電位をV+とする出力はA(V+ - V-)となるが、増幅率Aは非常に大きい(理想オペアンプでは無限大。実際のオペアンプでも計測ができないくらい大きい。)

２．反転入力端子と非反転入力端子とほかの端子との間のインピーダンスは非常に大きい。(理想オペアンプでは無限大。実際のオペアンプでも数百MΩ以上となる。)
よって、この端子に流れ込む電流はほとんどゼロとなる。

出力端子から出力を反転入力側にフィードバックすると、反転入力端子と非反転入力端子間の電圧をゼロに近づけようとします。
フィードバック量が十分であればこの2端子間の電位差はほとんどなくなります。
これがバーチャルショートと呼ばれる状態です。
上の図では、(-)端子の電位は(+)端子と同じ、つまり"0V"となります。

入力側のそれぞれの抵抗に流れる電流はこれで計算できますね。
その電流は2.により端子には流れ込まないため、すべて左側のフィードバック抵抗に流れ込みます。
するとその分の電圧降下により出力端子の電位が決定されます。

基本さえ理解していれば、反転増幅、非反転増幅、ボルテージフォロア、可算はおろか微分、積分、電流→電圧変換などの回路も見ただけで理解できるようになりますので、一度基礎を理解しておくとよいでしょうか。
後は、それを使った問題を時々といていれば十分です。

回答No.1

rabbit_cat

オペアンプの非常に基本的な問題なので、逆にどこから説明していいものか難しいのですが。

バーチャルショートという概念を知っているなら、
オペアンプの－端子が、＋端子と同じ電位（この場合は０Ｖ）になるということを考えて、キルヒホッフの法則を使えば求まります。
できれば、この方法で計算できるようになっておいたほうがいいと思います。

あるいは、ヒントを見る感じだと、加算回路の入出力の関係を、公式として丸暗記しろ、ってことなのかな。