第2回

入出力インピーダンスを調べることで回路のどんな性質が解るのか?

どれだけ電圧をかけるとどれだけ電流が流れるか、という特性がわかります。 逆に言うと、信号を与える側(にとっての入力インピーダンス)と 信号を取り出す側(にとっての出力インピーダンス)以外には、 回路の特性を知るすべはない、という言い方もできます。

インピーダンスに関して詳しく知りたい。入出力以外にもあったような気がするので…(特性インピーダンス等)

いろいろ復習してみてくださいませ。

インピーダンスの定義で出力側を開放するというのはどういう意味ですか?

何もつながないで、ただ電圧だけを測る、と考えればよいと思います。

入出力インピーダンスのところでなぜ Vi = 0 とおいていたのですか?

そういう条件を、入出力インピーダンスを求めるときの条件と約束しよう、 ということです。

入出力インピーダンスのところで Vi = 0 だと Vo = 0 となるのがわかりません。

Vo=-R2/R1・Vi(反転増幅器の場合)などの関係式から、 Vi=0のときはVo=0となりますね。

入出力インピーダンス等は固定値になるのか?比例になるには条件付なのか?

一般に、入力インピーダンスは、出力になにをつなぐかで、 出力インピーダンスは、入力になにをつなぐかで、変わります。 そこで、あのような条件をつけて、そのときの値を代表値として 使うようにしよう、ということです。

ナレータ・ノレータの働きがよくわからない。

ナレータは、両端の電圧が0、でも電流が流れないので、 2点が接続されているわけではありません。 そういう、仮想的な素子なのです。 ノレータは、たとえば反転増幅器で、出力になにもつながない場合を 考えてみてください。 R2を流れている電流Iが、流れていく先がありません。 そこでノレータが、この電流Iを吸い込んでくれるわけです。 他にも例えば出力につないだものの影響で出力側にI2という電流が 流れていってしまうとすると、 R2を流れている電流Iとの差分I2-Iを、ノレータが供給してくれるわけです。

ノレータが供給する電流はどこからくるのかがわからないです。

「電源」から、ですね。 オペアンプには、もちろん電源が必要です。

ナレータ、ノレータの機能の実現のやり方は?

単体では難しいですね。 ペアで、オペアンプの中の回路、ということであれば、 第6回ぐらいの講義で触れる予定ですのでお楽しみに。

反転増幅器、非反転増幅器をナレータ、ノレータを使った等価回路の描き方がよくわからなかった。

もう一度見直してみてくださいませ。

等価回路を書いたあとの計算がわかりません。何かコツはありませんか?

「抵抗の分圧」を探すのがコツじゃないですかね。

等価回路でナレータを0Vにするのがなぜかわからなかった。

そういうものなんです。

オペアンプの + と − が上下入れ替わるのはなぜでしょうか?計算過程に影響はないんですか?

あまり詳しくは触れませんでしたが、+と−を逆にすると、 負帰還がかからず、オペアンプの仮定である2つの入力の電圧が0、というのが 成り立たなくなります。 逆に言えば、オペアンプの回路は、負帰還がかかっているからこそ、 2つの入力の電圧が0となる(ように負帰還がかかる)というわけです。

オペアンプの + と − に接続するものの条件はあるのか?

理想的には、ないと考えて差し支えありません。

オペアンプの入力でどういうときに電流が流れなくなるのかわかりません。

オペアンプ自身の入力には電流が流れない、ということですね。 反転増幅器では、R1には電流が流れますが、 オペアンプ自体には電流が流れていません。(なのでこの電流がすべてR2へ流れる)

加算増幅器の使われ方でミキサの他には何かあるのですか?

オペアンプは、本来は、「演算増幅器」というぐらいですから、 (アナログの)計算機をつくるための素子です。 そのため、計算機の中の足し算をする回路、にも使われますね。

加算増幅器があるなら減算器はありますか?

一応あります。差動増幅回路というやつです。 時間があれば、演習で触れることにしましょう。 興味があればWebなどで調べてみてください。

加算増幅器でRoの前が、なぜ0Vなのかわからない。

理想オペアンプでは2つの入力の電圧差が0になる、ということですね。
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