増幅器

増幅器

　
　電圧増幅度AV＝V₂ / V₁
　電流増幅度AI＝I₂ / I₁
　電力増幅度Ap＝V₂I₂ / V₁I₁
　　　　　　　　＝P₂ / P₁

増幅度(利得、ゲイン)

（74pm75、62.54、61.54）
　電力増幅度Gp＝10log₁₀P₂ / P₁［dB］

　電圧or電流増幅度Gp＝20log₁₀V₂ / V₁［dB］
　　　　　　　　　　　＝20log₁₀A₂ / A₁［dB］

・オフセット電圧
：入力端子を短絡して0Vとした場合に、出力される電圧

・デシベルの計算
　A dB + B dB = ( A+B ) dB

医用工学　計算ドリル

抵抗、コンデンサ、コイル （73pm77,72am75.77pm75,70am76,66.54） 問1 　1種類のキャリアのみを有する半導体の導電率が102S・m-1、移動速度が0.36m2・V-1・s-1であるとき、キャリア濃度［m-3］はいくつか 　ただし、キャリアの電荷を1.6×10-19Cとする 答えキャリア濃度＝102÷（0.36×1.6×10-19） 　　　　　　　　＝1.7×1021［m-3］ 解説　抵抗ではなく半導体だが、例としてよかったので掲載 　問題だけだと何を言っているのかわからない学生が多く、難問になりそうだが、実はそうでもない、という問題 　今回の問題のように、各数字と答えの単位が書いてあり、他に定数を覚えている必要がない場合、出てきている数字の単位（今回であれば3つ）を組み合わせて、答えの単位に合わせるだけで良いので公式等を知らなくても簡単に解けてしまう 　今回の場合はSがオームの逆数なのを知っていれば 　導電率：S・m-1→Ω-1・m-1→A・V-1・m-1 　移動速度：m2・V-1・s-1 　電荷：C→A・s 　なので、導電率を移動速度と電荷で割ればよい...

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帰還回路（負帰還回路）

　Av ＝ V₂ / Vi
　V2 ＝ Av × Vi
 　　　= Av ( V₁ + βV₂)

　帰還後の電圧利得Avf
　Avf＝ V₂ / V₁
　　　= Av / (1-βAv)

・安定性
　Avが変化しても、回路の利得はβによってほぼ決定されるので、極めて安定している

演算増幅器（オペレーションアンプ）

・反転増幅器　(70pm77、64.57)

　点Pの電圧Vp＝0
　点Pの電流Ip＝（V1－Vp）/　R1
　V0＝－R2 / R1 ×V1

・非反転増幅器　
（75pm78、72pm77、66.57）

　点Pの電圧Vp＝V1
　点Pの電流Ip＝（Vp－0） / R1
　V0＝（1+R2 / R1）×V1 

・反転加算器　（76am77、73pm78、66.57）

　点Pの電圧Vp＝0
　I1 ＝（V1－Vp）/ R1
 　　　＝ V1 / R1
　
　I2 ＝（V2－Vp） / R2
　　　= V2 / R2

　V3 = R3 ( I1 + I2 )
 　　　= R3 ( V1 / R1+V2 / R2 )
　
　V0 = －V3

・反転減算器　（65.57）

　点Pの電圧Vp ＝ R2×V2 / (R1+R2)
　I1 ＝（V1－Vp）/ R1
　V2 = R2×I1
　
　V0 = Vp－V2
　　　＝ －R2 / R1　×（V1－V2）

・反転積分器　（61.56）

　点Pの電圧Vp＝0
　I1 ＝ (V1－Vp) / R1
　　　＝ V1 / R1
　
　V0= -1/(C1×R1)× ∫V1(t)dt

・反転微分器　（71pm78）

　点Pの電圧Vp＝0
　
　V0 ＝ Vp－VR
 　　　＝－C1×R1×dV1(t)/dt

医用工学　計算ドリル

抵抗、コンデンサ、コイル （73pm77,72am75.77pm75,70am76,66.54） 問1 　1種類のキャリアのみを有する半導体の導電率が102S・m-1、移動速度が0.36m2・V-1・s-1であるとき、キャリア濃度［m-3］はいくつか 　ただし、キャリアの電荷を1.6×10-19Cとする 答えキャリア濃度＝102÷（0.36×1.6×10-19） 　　　　　　　　＝1.7×1021［m-3］ 解説　抵抗ではなく半導体だが、例としてよかったので掲載 　問題だけだと何を言っているのかわからない学生が多く、難問になりそうだが、実はそうでもない、という問題 　今回の問題のように、各数字と答えの単位が書いてあり、他に定数を覚えている必要がない場合、出てきている数字の単位（今回であれば3つ）を組み合わせて、答えの単位に合わせるだけで良いので公式等を知らなくても簡単に解けてしまう 　今回の場合はSがオームの逆数なのを知っていれば 　導電率：S・m-1→Ω-1・m-1→A・V-1・m-1 　移動速度：m2・V-1・s-1 　電荷：C→A・s 　なので、導電率を移動速度と電荷で割ればよい...

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