金沢大学 自然科学研究科 電子情報通信学専攻 2022年8月実施 専門科目 電子回路

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金沢大学

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図1に示すオペアンプを用いた回路を考える。なお，オペアンプの特性は理想的であるとする。以下の設問に答えなさい。

問1

図1(a)に示す回路について考える。以下の小問に答えなさい。

(1) 抵抗 に流れる電流を とするとき，入力インピーダンス を求めなさい。

(2) 抵抗 に流れる電流の大きさは，抵抗 に流れる電流の大きさ の何倍になるか求めなさい。

(3) 電圧利得 を求めなさい。

問2

図1(b)に示す回路について考える。以下の小問に答えなさい。

(1) 入力電圧 が角周波数 の正弦波であるとき，定常状態における伝達関数 を求めなさい。

(2) 時間 の関数として入力電圧を ，抵抗 に流れる電流を とする。このとき， と の関係を表す積分方程式を示しなさい。

(3) 入力電圧 に単位ステップ関数 で表される電圧を入力した。

このときの の出力電圧 を を用いて表しなさい。ただし，時刻 において，キャパシタ の初期電荷は 0 とする。

Kai

問1

(1)

より

(2)

抵抗 に流れる電流を とすると、

よって、２倍。

(3)

抵抗 に流れる電流を とすると、

よって、

問2

(1)

抵抗 に流れる電流を とすると、

よって、

(2)

(3)

前問 (2) より

であり、ラプラス変換を行う。但し、 のラプラス変換を とるす。

逆ラプラス変換より

よって、 より