第三種電気主任技術者・2022年度下期・理論

2022年度下期理論問13

問題文

図1は、正弦波を出力しているある発振回路の構造を示している。この発振回路の帰還回路の出力端子と増幅回路の入力端子との接続を切り離し、図2のように適当な周波数の正弦波 $V_{i}$ を増幅回路に入力すると、次の二つの条件が同時に満たされている。

増幅回路の入力電圧 $V_{i}$ と帰還回路の出力電圧 $V_{f}$ が (ア) である。
増幅回路の増幅度 $\left|\dfrac{V_{o}}{V_{i}}\right| \triangleq A$ 、帰還回路の帰還率 $\left|\dfrac{V_{f}}{V_{o}}\right| \triangleq \beta$ と表すとき、 (イ) である。
図1で示される発振回路は、条件1より (ウ) 回路である。

上記の記述中の空白箇所 (ア)～(ウ) に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

出典：第三種電気主任技術者 2022年度下期理論問13

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正解は(1)。発振条件（バルクハウゼンの発振条件）に関する問題である。持続的な発振が起こるためには、一巡した信号が元の信号と強め合う必要がある。

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正解は(1)です。
発振条件（バルクハウゼンの発振条件）に関する問題である。
持続的な発振が起こるためには、一巡した信号が元の信号と強め合う必要がある。

位相条件：入力 $V_{i}$ と帰還信号 $V_{f}$ が同相であること。これにより入力が増大される。これを正帰還という。
振幅条件：ループ利得 $A\beta$ が 1以上（安定発振時は1）であること。減衰すると発振は停止する。
よって、(ア)同相、(イ) $A\beta \ge 1$ （選択肢では $A\beta \equiv 1$ ）、(ウ)正帰還となる。
以上より、選択肢(1)が正解です。