正答3
解説
正解は3です。
増幅器を直列に接続すると、全体の増幅度は各増幅器の増幅度(倍率)の積になります。
電圧の増幅度をデシベル(dB)で表すときは、倍率の常用対数に20をかけます。
【計算】
全体の倍率=50×200=10,000倍です。
増幅度[dB]=20×log₁₀(電圧の倍率)です。
増幅度=20×log₁₀10,000=20×4=80 dBです。
デシベルで計算する場合は、各増幅度の和として求めることもできます。
増幅器Aは20×log₁₀50≒34 dB、増幅器Bは20×log₁₀200≒46 dBで、合計は約80 dBです。
【選択肢別解説】
1:× 40 dBは100倍に当たり、全体の倍率10,000倍とは合いません。
2:× 60 dBは1,000倍に当たり、全体の倍率10,000倍とは合いません。
3:○ 10,000倍を20×log₁₀でデシベルに直すと、80 dBになります。
4:× 100 dBは100,000倍に当たり、全体の倍率10,000倍とは合いません。
5:× 120 dBは1,000,000倍に当たり、全体の倍率10,000倍とは合いません。
【ポイント】
電圧や電流の増幅度は「20×log₁₀」、電力の増幅度は「10×log₁₀」で求めます。
直列接続では「倍率はかけ算、デシベルは足し算」と覚えます。