１アマ 令和２年１２月A-19

令和２年１２月　A-19

令和２年１２月のアンテナの出題はベーシックな折り返し半波長半波長ダイポールの問題でした。

半波長ダイポールと折返し半波長ダイポールの特性は以下の通りです。

【半波長DP】

73Ω    2.15dB   λ/π   8の字

【折返し半波長DP】

292Ω   2.15dB   2λ/π   8の字

実効長が　λ/π → 2λ/π で２倍となり２が誤っているものになります。

１アマ オペアンプ

オペアンプは１アマに高頻度で出題されます。

特にひねりがある問題はないので得点源にできます。

令和２年１２月　A-9 

上記は反転増幅回路の典型問題。

①増幅度はR2/R1 

　数字が入っていても当てはめれば簡単に増幅度の計算ができます。

②位相差はπ 

   オペアンプの電源に「±」の両電源を供給している場合、反転増幅回路では「＋」極性の信号が入力された場合、出力は「－」極性に、「－」 極性の入力信号の場合は「＋」になります。交流信号を入力した場合は反転増幅回路は位相が１８０°反転した信号を出力します。

③反転増幅回路

　これが反転増幅回路の型です。

　よって正解は３となります。

令和２年９月　A-10

増幅度A＝32/4 

             ＝8

          8＝2^3

       電圧利得にするには　20log10(  ) を使う。

　　20log10(2^3) 

       20*3log10(2)

       20*3*0.3=18dB

     正解は５となります。

令和元年１２月　A-9

負帰還増幅回路の公式

V out/V in ＝ A / (1+Aβ)

            20 ＝ 100000 / ( 1 + 100000β)

            1 + 100000β ≒ 100000β

           20 ＝ 1/β

              β＝0.05

         よって３が正解になります。

傾向として毎回１問オペアンプが入りますので注意が必要です。バリエーションが上記の３パターンほどになるのでこれらを抑えておけば大丈夫です。

１アマ 令和２年１２月 A-16

ツェナーダイオードの許容電力=1W 

ツェナー電圧＝4V だから

1(W)＝4(V)*I

 I＝0.25(A)

      250mA

直流入力電力は8Vだが、ここでは使わない。

ツェナーの電圧4Vを最大値とする。

V＝IR より

4＝0.25*R

R＝16(Ω）

よって正解は４となります。

１アマ 令和２年１２月 A-10

コルピッツ発振回路＝直列コンデンサ

ちなみにハートレー発振回路＝並列コンデンサ

今回は直列コンデンサ→C= C1*C2 / C1+C2

C ＝ 400*400 / (400+400) 

    ＝200 pF

1/π ＝　1/ 2π√(LC)

   1 ＝　1/2√(LC)

   1/√(L*200)＝2

   1/ L*200 ＝4

    L＝1/800  

      ＝1.25*10^3

      ＝1.25 mH 

  よって正解は２

‪カーネルから一言

１アマではコンデンサの直列がポイントになる。

C＝C1*C2 / C1+C2 型のトラップを解除できれば罠に嵌められることはない。

１アマ 令和２年１２月 A-4

共振時インピーダンス　Zr=10*10^3

Zr= L/Cr

10*10^3=8*10^-6 / C * 4

C=200*10^-12

  正解は5

カーネルから一言

Zr=L/Cr がわかっていれば簡単に倒せる敵。

古典的なトラップなので気をつけて欲しい。

1アマ 令和２年１２月 A-3

Cs Rsの並列回路インピーダンスZs

Zs=(Rs*1/jωCs) / (Rs + (1 / jωCs))

    =  Rs / 1+jωCsRs 

Cx Rxの並列回路インピーダンスZx

Zx=(Rx*1/jωCx) / (Rx + (1 / jωCx))

    = Rx / 1 +jωCxRx

平衡条件よりZs*RB=Zx*RA

RsRB / 1+jωCsRS = RxRA / 1+jωCxRx

RxRA(1+jωCsRS) = RsRB(1+jωCxRx)

ここまで来ればもう少しです。

RxRA + jωCsRSRxRA = RsRB + jωCxRxRsRB 

実数部分だけ見ます。

    RxRA = RsRB

    Rx= RB/RA *Rs  答え

次に虚数部分だけ見ます。

jω Cs Rs Rx RA = jω Cx Rx Rs RB

    Cs RA = Cx RB

    Cx = RA/RB*Cs  答え

よって正解は４となります。

‪

カーネルより一言

RとCの平列回路の合計インピーダンスをすぐ出せるように何度も訓練するべし！

そうすれば敵の仕掛けた爆弾は簡単に解体できる！

１アマ 令和２年１２月 A-1

令和２年１２月期の１アマは１問目から新問題が登場しました。

コンデンサの公式はC=ε(S/d)

分母にd があるので平行板の間隔が開けばCが小さくなり、逆に間隔が狭ければCが大きくなります。

今回の問題はSが当初から設定されていないので仮に10cm^2としておきます。

左図のコンデンサのCを求めてみると

ε＝１　S=10cm^2    d=1cm=10mm

C=1(10cm^2/10mm)    よってC=1と仮にします。

次に右側のコンデンサを見てみます。

コンデンサの空間部分は8mmなので

C=ε(S/d)  より

C=1(10cm^2/8mm) 

C=10/8  

となります。

4mmの部分の誘導体を仮にC=Ｘとすると

直列のコンデンサの合計は

10/8＋X  /  10/8X  となり

右図と左図の静電容量が同一であることから

10/8＋X  /  10/8X　=  1  となります。

X=5

ε(S/d)=5

ε(10cm^2 / 4mm)=5

ε＝2となり4mmの誘導体の比誘電率は2が正解となります。