平成22年度 春期 午前Ⅱ 問1

✓ これが正解ア（原典は回路図。入力Vs → 抵抗Rs → 演算増幅器の−入力。−入力と出力の間に抵抗Rf。+入力は接地。演算増幅器の出力 → 出力Vo）

解説

入力をRs経由で−入力に入れ、Rfで帰還し、+入力を接地した回路です。

反転増幅器は、入力信号を抵抗Rsを通して演算増幅器の−入力（反転入力）に加え、出力から−入力へ抵抗Rfで帰還をかけ、+入力を接地した回路です。理想的な演算増幅器では−入力が+入力と同じ0Vに保たれるので、Rsを流れる電流がそのままRfを流れ、出力電圧はVo＝−(Rf／Rs)×Vsになります。入力と出力の符号が逆になるので反転増幅と呼びます。見分ける軸は、入力がどちらの端子に入るかと、入力側と帰還側の部品が抵抗かコンデンサかです。−入力に入れて抵抗だけで組む、と覚えると回路図から選べます。

ほかの選択肢はなぜ違うのか

• イ（原典は回路図。入力Vs → 演算増幅器…：入力を+入力に直接加え、−入力側を抵抗Rsで接地してRfで帰還をかけた回路です。出力は入力と同じ符号で、倍率は1＋Rf／Rsになるので、符号を反転させて増幅する回路ではありません。
• ウ（原典は回路図。入力Vs → 抵抗Rs …：構成は似ていますが、帰還路が抵抗ではなくコンデンサCfになっています。出力は入力を時間について積み上げた形の波形になり、一定の倍率で反転増幅する回路としては働きません。
• エ（原典は回路図。入力Vs → コンデンサ…：入力側の部品が抵抗ではなくコンデンサCsになっています。出力は入力の変化の速さに応じた値になるので、どの周波数でも一定の倍率で反転増幅する回路にはなりません。