第三種電気主任技術者（電験三種） 過去問
令和5年度（2023年）下期
問13 (理論 問13)

増幅器の電圧利得とは、入力電圧と出力電圧の比率をデシベル（dB）単位で表したものです。

増幅器が直列接続されている場合、各増幅器の電圧利得を個別に求め、それを加算することで総電圧利得を計算できます。

増幅器の電圧利得Av[dB]は、以下の式で求めます。

Av = 20 × log(V_out ÷ V_in) [dB]

Av：電圧利得[dB]

V_in：入力電圧[V]

V_out：出力電圧[V]

入力電圧 Vi = 0.4mV = 0.4 × 10^-3V、増幅器1の電圧増幅度が10、出力電圧 Vo = 0.4V です。

まず、増幅器1の出力電圧V₁を求めます。

V₁ = 10 × Vi

= 10 × 0.4 × 10^-3

= 4 × 10^-3[V]

増幅器2の電圧利得を求めます。

Av2 = 20 × log(Vo ÷ V1) [dB]

= 20 × log(0.4 ÷ (4 × 10^-3))

= 20 × log(10²)

= 20 × 2

= 40[dB]

よって、増幅器2の電圧利得は40dBとなります。

◆増幅器2の増幅度を求めます

増幅器1の増幅度は10なので、出力された電圧は0.004[V]となります。

増幅器1から出力された電圧が増幅器2の入力となり、増幅度は出力/入力で求められるので

増幅器2の増幅度＝0.4/0.004

＝100

となります。

◆増幅器2の電圧利得を求めます。

電圧利得を求める公式から

G_v2＝20log₁₀100

＝20log₁₀10²

＝2✕20log₁₀10

＝40

※log₁₀10＝1

したがって、増幅器2の電圧利得は40[dB]となります。