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第三種電気主任技術者の過去問 令和元年度(2019年) 理論 問13

問題

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図のように電圧増輻度Av(>0)の増幅回路と帰還率β(0<β≦1)の帰還回路からなる負帰還増幅回路がある。この負帰還増幅回路に関する記述として、正しいものを次の( 1 )~( 5 )のうちから一つ選べ。ただし、帰還率βは周波数によらず一定であるものとする。
問題文の画像
   1 .
負帰還増輻回路の帯域幅は、負帰還をかけない増幅回路の帯域輻よりも狭くなる。
   2 .
電源電圧の変動に対して負帰還増幅回路の利得は、負帰還をかけない増幅回路よりも不安定である。
   3 .
負帰還をかけることによって、増幅回路の内部で発生するひずみや雑音が増加する。
   4 .
負帰還をかけない増輻回路の電圧増輻度Avと帰還回路の帰還率βの積が1より十分小さいとき、負帰還増幅回路全体の電圧増幅度は帰還率βの逆数で近似できる。
   5 .
負帰還増輻回路全体の利得は、負帰還をかけない増輻回路の利得よりも低下する。
( 第三種 電気主任技術者試験 令和元年度(2019年) 理論 問13 )
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この過去問の解説 (2件)

3
正しい記述は5番です。

1、誤った記述です。
負帰還増幅回路の帯域幅は、負帰還をかけない増幅回路の帯域幅よりも「大きく」なります。


2、誤った記述です。
電源電圧の変動に対して負帰還増幅回路の利得は、負帰還をかけない増幅回路よりも「安定」します。


3、誤った記述です。
負帰還をかけることによって、増幅回路の内部で発生するひずみや雑音が「低下」します。


4、誤った記述です。
負帰還をかけない増幅回路の電圧増幅度 Av と帰還回路の帰還率 β の積が 1 より十分小さいとき、負帰還増幅回路全体の電圧増幅度は「Av」で近似できます。


5、正しい記述です。
負帰還増幅回路全体の利得は、負帰還をかけない増幅回路の利得よりも低下します。

付箋メモを残すことが出来ます。
3
(1)
不正解です。
負帰還回路の特徴として、帯域幅を改善できることがあるので、負帰還をかけない場合に比べて帯域幅は「広く」なります。

(2)
不正解です。
負帰還をかけた場合の利得は、負帰還回路の特性のみで決まるため、負帰還をかけない場合に比べて「安定」します。

(3)
不正解です。
負帰還回路の特徴として、負帰還をかけない場合に比べてひずみや雑音が「減少」することが挙げられます。

(4)
不正解です。
負帰還をかけない増輻回路の電圧増輻度Avと帰還回路の帰還率βの積が1より十分「大きい」とき、負帰還増幅回路全体の電圧増幅度は帰還率βの逆数で近似できる。
負帰還増幅回路の増幅度Avfは、増幅回路の増幅度Avおよび帰還率βを用いて下記のように表せます。

Avf=Av/(1+Av×β)

ここでAv×βが十分に大きいときは、分母の1は無視できるので下記のような式になります。

Avf=Av/Av×β
=1/β

よって、Av×βが十分に大きいときに、負帰還回路全体の増幅度はβの逆数で表すことができます。

(5)
正解です。
負帰還回路のデメリットとして、利得が減少することが挙げられます。

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