電子回路8【電験3種 理論】縦続接続増幅器の電圧利得[dB]を求める！令和5年度下期 A問題13 完全解説

今回は令和5年度下期 理論科目 A問題13を解説します。二つの増幅器を縦続接続した回路で、全体の入出力電圧と増幅器1の増幅度から、増幅器2の電圧利得（デシベル）を求める問題です。

縦続接続では全体の電圧増幅度＝各段の増幅度の積。全体増幅度を入出力電圧比から求め、増幅器1の分で割って増幅器2の増幅度を出し、20log10で[dB]に変換します。

出題のポイント

令和5年度下期 理論科目 A問題13：問題文と選択肢

まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。

電験3種 理論科目 【電子理論（電子回路）】 令和5年度下期 A問題13

　図に示すように二つの増幅器を縦続接続した回路があり、増幅器1の電圧増幅度は10である。今、入力電圧v_iの値として0.4mVの信号を加えたとき、出力電圧v_oの値は0.4Vであった。

増幅器2の電圧利得の値[dB]として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

（1）10　（2）20　（3）40　（4）50　（5）60 dB

ポイント解説：全体増幅度A=v_o/v_i=1000、A2=A/A1=100、利得=20log10(100)=40dB

縦続接続（カスケード）では、全体の電圧増幅度＝各段の増幅度の積 A=A₁×A₂。まず全体の増幅度を入出力電圧比から求める。A=v_o/v_i=0.4V/0.4mV=0.4/(0.4×10^-3)=1000。

増幅器1の増幅度A₁=10なので、増幅器2の増幅度A₂=A/A₁=1000/10=100。電圧利得[dB]は G=20log₁₀A₂=20log₁₀100=20×2=40dB。よって(3)。

問題の解説

STEP1　全体の増幅度

A=v_o/v_i=0.4V/0.4mV=1000。

STEP2　増幅器2の増幅度

A=A1×A2より、A2=A/A1=1000/10=100。

STEP3　デシベルに変換

G=20log10(100)=20×2=40dB。よって(3)。

答え：(3)

まとめ

全体増幅度A	0.4V/0.4mV=1000
A2	1000/10=100
利得	20log10(100)=40dB
答え	(3)

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