京大 院試 過去問 電子回路の問題がわかりません！

質問

【京大 院試 過去問 電子回路】電子回路の演算増幅器の問題で困っています。問題の解答は無く、教科書を読み漁っても解決できませんでした。そこで、解答・導出過程を教えて欲しいです。問題は問1、問２の両方です。問題文、回路図の関しましては、画像を添付いたしますので解答の方、宜しくお願いします。

回答No.1

2SB110 · ベストアンサー

問１a
v3(t)>0・・・・・+Vcc
v3(t)<0・・・・・-Vcc

この回路はコンパレータなので、入力=0を境に出力は+Vccか-Vccになる。

問1b
vA(t)=Vcc/3 + (2/3)*v3(t)
与えられた条件（v4(t)=Vccなど）にてvA(t)は抵抗による電圧分割で求められる。

問1c
T=(2/3)*(π/ω)
vA(t)=0で出力が反転する。入力コサイン波が-Vcc/2になる点でvA(t)=0となる。

問２
三角波。 t=0にてv6=0 t=CR1/2にてv6=-Vcc/2　この間直線的に下降
t=(3/2)CR1にてv6=+Vcc/2 ここまで直線的に上昇
t=2CR1にてv6=0 まで直線的に下降

初段のコンパレータにでコサイン波は矩形波になる。積分回路は入力が＋の時は出力は下降、逆は逆。傾き（スルーレート）は、入力電圧とR1で決まる電流がCに流れるため、Cの電圧が「定電流を積分した形」（直線）になり、傾きが決まる。

お礼

解答ありがとうございます。おかげさまで理解することができました。良ければ、最後に確認で質問させて頂きたいのですが、反転増幅回路などと見分けるには、コンパレータ回路は正帰還だからでお間違いないでしょうか？

回答No.2

2SB110

＞反転増幅回路などと見分けるには、コンパレータ回路は正帰還だからでお間違いないでしょうか？

そのとおりです。
さらに正確に言うと、コンパレータ動作は帰還がなくても成り立ちます。ヒステリシスを持たせるために正帰還をかけることが多いです。

お礼

回答ありがとうございます。おかげさまで助かりました。また質問させて頂く機会がありましたら、どうかよろしくお願いします。