電子回路のオペアンプに関する質問です。

質問

直流オープンループゲイン100、カットオフ周波数100Hz、入力インピーダンス∞(Ω)、出力インピーダンス0(Ω)でただ1つポールを持つオペアンプについての問題。

このオペアンプのＩＮ＋端子を接地しＩＮ－端子を入力端子とした場合について以下の問いに答えよ。

(1)伝達関数Ｇを周波数ｆ（Ｈｚ）の関数として表せ。

(2)カットオフ周波数でのオペアンプのオープンループゲインは何ｄＢか。

(3)入力信号んお周波数を∞（Ｈｚ）とすると位相変位はいくらになるか。

(4)このアンプのユニティゲイン周波数を求めよ。

　問題文を見ると、回路の中に抵抗などを入れずにオペアンプと電源だけで回路を組み立てているように思ったのですが。参考書等を見ても反転回路などについてのことばかりで困っています。
　解答いただけたら嬉しいです。よろしくお願いします。

回答No.2

info22_ · ベストアンサー

(1)
G=-100/{1+j(f/100)}　...(答え)

(2)
f=100[Hz]のとき
|G|=100/|(1+j)|=100/√2
dBに直せば
20log[10]|G|=20log[10](100/√2)=40-10log[10](2)
≒40-3.010=36.990≒37[dB] ...(答え)

(3)入力信号の周波数を∞（Ｈｚ）とすると位相変位はいくらになるか。
f>>100のとき
G=-100/{1+j(f/100)}
argG=π-tan^-1(f/100)=π-(π/2)=π/2[rad]（=90°）
　　または -π-(π/2)=-3π/2[rad] (=-270°)　　　...(答え)
(4)
　|G|=100/√{1+(f/100)^2}=1
　1+(f/100)^2=10000
　f/100=√9999=3√1111
　f=300√1111[Hz]≒9999.500 [Hz]≒10000[Hz]=10[kHz] ...(答え)

お礼

回答ありがとうございました。
おかげさまでわからなかった部分を理解することができました！

回答No.1

rabbit_cat

これは実際にはオペアンプはほとんど関係なくて、１次ローパスフィルタについての問題です。

こういう問題が出るということは、授業でフィルタの周波数特性みたいな話をやっているはずです。
参考書を見るなら、オペアンプについてではなくて、フィルタ設計みたいな本を見るとよいかも。
（問題自体は、基本的な問題です。）

お礼

回答ありがとうございました。
教科書の周波数特性のところを見たら書いてあり、理解することができました！