正答3
解説
正解は3です。
演算増幅器(オペアンプ)は、2つの入力端子の電圧の差を大きく増幅する集積回路です。
理想的な演算増幅器は、入力から電流を取らず、出力はどんな負荷をつないでも電圧が変わらない素子として考えます。
【選択肢別解説】
1:× 正しい記述です。
理想的な演算増幅器の電圧増幅度(開ループ利得)は無限大と考えます。
実際の素子でも10万倍以上と非常に大きな値です。
2:× 正しい記述です。
演算増幅器は非反転入力と反転入力の2つの入力をもち、その差を増幅する差動増幅器として働きます。
3:○ 誤っている記述です。
理想的な演算増幅器の出力インピーダンスは大きいのではなく、ゼロです。
出力インピーダンスが小さいほど、負荷をつないでも出力電圧が下がりません。
4:× 正しい記述です。
理想的な演算増幅器の入力インピーダンスは無限大です。
入力に電流が流れ込まないため、信号源に負担をかけません。
5:× 正しい記述です。
演算増幅器の出力電圧は、供給される電源電圧の範囲を超えることはできません。
その範囲内で動作します。
【ポイント】
理想的な演算増幅器は「増幅度は無限大、入力インピーダンスは無限大、出力インピーダンスはゼロ」と覚えます。
生体信号を増幅する増幅器は、入力インピーダンスが高いほど電極の接触抵抗の影響を受けにくくなります。