電気電子工学科 4 年
前期中間試験 (H24/6/4 実施)
3.
総得点
計測工学 II(森谷健二担当)
二現象観測を A.オルタネート切替と B.チョップ切替によってそれぞれ観測した場合の波形を掃引
信号、切替信号とともに示せ。また、両者の方法でそれぞれ観測に向いていないのは低周波か高周波
(1/2 頁)
か、理由を示して答えよ。ただし、掃引信号は ch1 の 1 周期に同期させてかけよ。また、chop 切替の
CH2
Alt切替時
1. シンクロスコープに断続的な周期波形が入力された場合に同期して表示できる原理について必要
な波形・信号を書き足して、簡単に説明せよ。ただし、目盛りの軸名や単位、記号などは各自で決
定せよ。また、回路 A はどのような回路か、枠内に名称を書き込め。 ※始動パルスの立ち上がり
時間τ2 は無視してもかまわない(あっても良い);(波形 8 点・説明 5 点・回路名 3 点:計 16 点)
入力信号
掃引
モニタ
Alt
GND
chop
掃引信号
※掃引信号は入力波形の 1 入力に合わせる
(原理説明)
chop切替時
始動パルス
ch1
回路 A
(波形 3×5=15 点,説明 3 点×2;計 21 点)
切替数は軸の目盛りに従うこと。
CH1
点/100 点
名前
ch2 ch1 ch2
出席番号
(Alt に不適切なのは・・・)
(chop に不適切なのは・・・)
4. 次に示す RC 直列回路の各素子の電圧をオシロスコープを用いて観測する。それぞれの場合における実
体配線図を完成させよ。ただし、ch2 の INV 機能を用いるときは INV の四角ボタンを黒く塗りつぶすこと。
(4×2 点)
1)ch1 に VR を、ch2 に VC を観測せよ
2. 次に示すようなリサージュ図形の周波数、周波数比あるいは位相差をそれぞれ答えよ。
b
q
  sin 1 ,   2 tan 1
y入力は 30Hz
a
p
2)ch1 に電源(=VR+VC)、ch2 に VC を観測せよ
オシロスコープ
オシロスコープ
R
R
vin(t)
C
ch1
vin(t)
ch2 INV
GND
C
ch1
ch2 INV
GND
3)オシロスコープのプローブについている「×10」の,最大の役割(目的)を簡単に説明せよ。 (4 点)
x は(
)Hz
x : y =(
:
)
位相差は(
deg.)
(3×3=9 点)
4E
前期中間試験 (H24/6/4 実施)
計測工学Ⅱ(森谷健二担当)( 2/2 頁)
7. 今,手元には資料に配付した特性を持つ二種類のオペアンプがある。次のような用途で用いる場合
出席番号
に、適しているのはどちらの製品か?理由とともに述べよ.なお,比較は typ.値で行うこと.
名前
(3×3=9 点)
①1kHz の(理想に近い)矩形波を増幅したい場合
5.オペアンプの理想条件と実際の特性について講義で扱ったうちの 3 条件について示せ(3×3=9 点)
理想条件:
②1~10kHz の信号で、低電流ノイズ(入力電流換算ノイズ)計測を目指したい場合
→現実:
理想条件:
③500k~の比較的高周波信号でより高い増幅度が必要な場合
→現実:
理想条件:
→現実:
6.
次に示したオペアンプのあるパラメータに関する記述(データシートより)を読んで問に答えよ.
Open-loop voltage gain, usually called AVOL, for most voltage feedback (VFB) op amps is quite high.
Common values are 100,000 to 1,000,000. Some fast op amps have appreciably lower open-loop gain, but
8. ①National Semiconductor 製 LF356 を使って実際に
ピン接続図 :LF356 (1,5,8 番ピンは未使用)
反転増幅回路を組み、オシロスコープの ch1 で入力波形
を、ch2 で出力波形を観測する場合の配線を行え(7 点)。
OFFSET NULL
NC
ただし、IC のピン配置は右図に示す通りであり、
INVERTING INPUT
V+
抵抗 R1 および R2(FB 抵抗) は各自が描くこと。
NON-INV INPUT
OUTPUT
GND はどちらを使っても同じなので,配線時に
V-
OFFSET NULL
近い方(便利な方)を利用せよ.
gains of less than a few thousand are unsatisfactory for high accuracy use. Open-loop gain isn't highly
GND 線
stable with temperature, and can vary quite widely from device to device of the same type.
三端子直流電源
※appreciably=かなり,satisfactory=十分な,満足な,vary=変動する,stable=安定な
オシロスコープ
±15V
1)AVOL は NJM4580 の中ではどのパラメータに当たるか.また,NJM4580 ではその値はいくらか?
(3 点)
- GND +
IC :LF356
入力信号
ch1
2)上文を参考に,(いくつかの)高速動作オペアンプにおける AVOL について特徴を述べよ.
(3 点)
ch2
- +
GND
GND 線
②
図のような入力を反転増幅で 50 倍したい.
出力される波形を図に示し,R1 および R2 を設計せよ.
ただし,R2 をフィードバック抵抗とし,入力はこの入力信号以外に使用しないとして入力電流を 1mA
以下に抑えたい.ただし、OPAmp は理想特性として考えてよい(4 点 4 点)。
抵抗設計解答欄
3)一般に同じ製品(型番)の AVOL はほぼ同じ値を持つと考えて良いか? 根拠となる文に下線を引いて
(あるいは抜き出して)答えよ(3 点)
【 20ms/DIV、100mV/DIV 】
【20ms/DIV、5V/DIV 】
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計測工学II 前期中間 2012年