アナログ回路の要点

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柱はdB換算(20log・log2=0.3)オペアンプは「仮想短絡・入力電流0」内部抵抗と分圧の3つです。 → アナログ回路の過去問と解説

① dBは「20log」——log2=0.3だけで全部出る

電圧利得は20log₁₀(倍率)。問題文で必ず「log₁₀2=0.3」が配られるので、log4=0.6、log5=0.7まで自分で作れれば計算は終わりです。
dB倍率出た場面
20dB×10基準。「+20dBごとに×10」
34dB×50(log50=2−0.3=1.7)第32回午後54:出力1V÷50=V₁=20mV
40dB×100
52dB×400(log400=2.6)第33回午前54:R₁=1kΩの増幅回路でR₂=200kΩ
106dB×2×10⁵(log=5.3)第31回午後55のCMRR(下記)
多段増幅は倍率なら掛け算、dBなら足し算。dB→倍率に戻すときは「÷20して10のべき乗」です。

② オペアンプは「仮想短絡」と「入力電流0」の2つだけ

理想演算増幅器の性質は①入力端子間の電位差は0(仮想短絡)②入力端子に電流は流れない——第30回午前54の正解選択肢(二つの抵抗に流れる電流は等しい・Vs=Vi)はどちらもここから出ます。

差動増幅器(第33回午前55)はVo=(帰還抵抗/入力抵抗)×(V₂−V₁)。同相で乗った+0.5Vは引き算で消え、逆相分だけが増幅されてVo=20Vm・sinωtになります。 その「同相を消す力」を数値にしたのがCMRR=逆相利得/同相利得(第31回午後55)。Ad=1V/0.5mV=2000、Ac=10mV/1V=0.01でCMRR=2×10⁵、dBにして20×5.3=106dB。大きいほど同相雑音(ハム)に強い増幅器です。

③ 内部抵抗と分圧——「正しく測る」条件

問われ方解き方過去問の答え
Vo≒KVbで計測できる条件(第32回午前54)入力抵抗が信号源側より十分大きい:Rin≫Rb+Re入力抵抗大の選択肢
電池の内部抵抗(第33回午後54)Vo=Vs・RL/(RL+Rs)に2つの実測値を入れて連立RL10Ωで1.2V・20Ωで1.6V → Vs=2.4V・Rs=10Ω
どちらも「電源→内部抵抗→負荷」の分圧1本です。生体信号の計測で入力インピーダンスを大きくする理由も、この式そのものです。

④ 整流回路のリプル——全波+平滑コンデンサが最小

第30回午前53の答えはブリッジ全波整流+平滑コンデンサ。順序は「半波<全波」「コンデンサなし<あり」——両方を備えた回路がリプル率最小です。

→ 過去問で確認する

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