令和6年度下期第三種電気主任技術者試験 理論（電気技術者試験センター）問18(a)

✓ これが正解2入力インピーダンスが小さくて出力インピーダンスが大きい。

解説

演算増幅器は入力インピーダンスが大きく、出力インピーダンスが小さい。

演算増幅器（オペアンプ）は、反転入力端子（－）と非反転入力端子（＋）の二つの入力と一つの出力をもつ、アナログICの代表的な増幅器です。二つの入力端子の間の電圧の差だけを増幅し、その増幅度は非常に大きく設計されています。

入力側は、信号源から電流をほとんど取り込まないように入力インピーダンスが非常に大きくつくられています。出力側は、つないだ負荷が変わっても出力電圧が下がりにくいように出力インピーダンスが小さくつくられています。理想的な演算増幅器では、入力インピーダンスを無限大、出力インピーダンスを零とみなします。

したがって、入力インピーダンスが小さくて出力インピーダンスが大きいという記述は大小が逆で、これが誤りです。ほかの記述は、アナログICであること、入出力端子の数、差の電圧だけを増幅すること、増幅度が非常に大きいことをそれぞれ正しく述べています。

電圧を受け取る側は大きく、送り出す側は小さく、と入力と出力のインピーダンスの大小を組で覚えておくと取り違えません。

ほかの選択肢の解説

• 1アナログICの一種である。：アナログICの一種であるという記述は正しい内容です。演算増幅器は連続的に変わる電圧を扱う集積回路で、0と1の信号を扱うデジタル回路用のICとは区別されます。
• 3反転並びに非反転の二つの入力端子と一つの出力端子がある。：反転と非反転の二つの入力端子と一つの出力端子があるという記述は正しく、回路図でも－と＋の入力記号と1本の出力で表されます。
• 4入力端子間の電圧のみを増幅して出力する。：入力端子間の電圧のみを増幅するという記述は正しい内容です。両方の入力に共通に加わる電圧は理想的には増幅せず、差の電圧だけを大きくして出力する差動増幅の性質です。
• 5増幅度が非常に大きい。：増幅度が非常に大きいという記述は正しく、理想的には無限大とみなします。この大きさがあるので、負帰還をかけた回路では抵抗の比だけで増幅度が決まります。