問題
演算増幅器及びそれを用いた回路に関する記述として，誤っているものを次の（1）〜（5）のうちから一つ選べ。
（1）演算増幅機には電源が必要である。
（2）演算増幅器の入力インピーダンスは，非常に大きい。
（3）演算増幅率器は比較器として用いられることがある。
（4）図1の回路は正相増幅回路，図2の回路は逆相増幅回路である。
（5）図1の回路は，抵抗R_Sを0Ωに（短絡）し，抵抗R_Fを∞Ωに（開放）すると，ボルテージホロワである。
解説
演算増幅器はオペアンプとも呼ばれています。2つの入力端子があり，入力端子間の電圧の差を増幅することができます。演算増幅器の内部にはトランジスタなどの能動素子が集積されています。
（1）
演算増幅器の内部にはトランジスタが含まれているため，電源が必要です。トランジスタを動作させるためには，電源が必要です。したがってこの記述は正しいです。
（2）
演算増幅器の入力インピーダンスは非常の大きいという特徴がありますので，この記述は正しいです。
ちなみに，演算増幅器の出力インピーダンスは入力インピーダンスとは逆に，非常に小さいという特徴があります。
（3）
演算増幅器の増幅度は大きいため，入力のプラス側の電圧が大きければ，出力もプラスの最大値，入力のマイナス側の電圧が大きければ，出力はマイナスの最大値となるような使い方が可能です。オペアンプはこのように比較器として使用されることもあります。したがってこの記述は正しいです。
実用的には，オペアンプの仲間であるコンパレータという専用のICが使われることが多いようです。
（4）
図1の回路では，入力電圧が演算増幅器のプラスの端子に接続されており，マイナスの端子には，二つの抵抗R_SとR_Fで分圧された出力電圧が接続されています。このように接続すると，出力電圧は入力電圧と極性が同じとなります。このような回路は非反転増幅回路と呼ばれます。
図2の回路では，演算増幅器のプラスの端子が接地されており，マイナスの端子には，入力電圧と出力電圧が二つの抵抗R_SとR_Fで分圧され，接続されています。このように接続すると，出力電圧の極性は入力電圧が反転したものとなるため，この回路は反転増幅回路と呼ばれています。
非反転は正相，反転は逆相と同じ意味合いかと思いますので，この記述は正しいです。
（5）
ボルテージホロアとは，演算増幅器の増幅率が1となるように回路を構成し，入力電圧と大きさが等しい電圧を出力する回路のことです。演算増幅器の入力インピーダンスは非常の大きく，出力インピーダンスは非常に小さいという特徴があるため，ボルテージホロアは，回路のインピーダンスを変換したり，回路を分離したりするために用いられます。
入力電圧を演算増幅器のプラスの端子に入力し，マイナスの端子には演算増幅器の出力端子をそのまま接続すると，入力電圧と出力電圧が等しくなります。
問題の記述の接続方法では，演算増幅器のマイナスの端子が接地され，出力端子は入力端子に接続されなくなるため，ボルテージホロアとしての回路が構成されません。ボルテージホロアとして使用するためには，図1の回路で抵抗R_Sを∞Ωに（開放）し，抵抗R_Fを0Ωに（短絡）する必要があるため，この記述は誤りです。
解答
（5）
