第31回 臨床工学技士国家試験 午後 第25問
計測工学第31回午後
第31回 臨床工学技士国家試験 午後 第25問(計測工学)の正答は 5 です。フリッカ雑音は電力スペクトル密度が周波数に反比例する1/f雑音で、低周波ほど大きい。
問題
雑音について誤っているのはどれか。
- 1. 熱雑音は電子の不規則な運動によって発生する。
- 2. ショット雑音は半導体内部で発生する。
- 3. ハム雑音は商用交流によって発生する。
- 4. クリック雑音は回路の接点で発生する。
- 5. フリッカ雑音は周波数に比例して大きくなる。 ✓
正答:5番
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この問題の正答率(MEカコモン利用者の実データ)
初回正答率 37.5%参考値
16人の初回解答から算出(2026年10月21日時点)。母数が少ないため参考値です
同じ利用者の2回目以降の解答は除外しています(再挑戦を含めると正答率は実力より高く出るため)。国家試験の公式発表値ではなく、MEカコモンで実際に解かれた記録にもとづく数値です。
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解説
■ 正答:5番 — フリッカ雑音は周波数に比例して大きくなる。
フリッカ雑音は電力スペクトル密度が周波数に反比例する1/f雑音で、低周波ほど大きい。「周波数に比例して大きくなる」は向きが逆。生体信号は低周波が多いので、増幅器の1/f雑音が問題になる。
【各選択肢の解説】
1. 熱雑音は電子の不規則な運動によって発生する。
✅ 正しい。抵抗体の中で電子が熱で不規則に動くために生じる(Johnson雑音)。雑音電圧の実効値は√(4kTRB)で、温度T・抵抗R・帯域幅Bで決まり、周波数によらない白色雑音である。
✅ 正しい。抵抗体の中で電子が熱で不規則に動くために生じる(Johnson雑音)。雑音電圧の実効値は√(4kTRB)で、温度T・抵抗R・帯域幅Bで決まり、周波数によらない白色雑音である。
2. ショット雑音は半導体内部で発生する。
✅ 正しい。電流が電子・正孔という粒の流れであるため、pn接合などの障壁を越える数がばらつくことで生じる。
✅ 正しい。電流が電子・正孔という粒の流れであるため、pn接合などの障壁を越える数がばらつくことで生じる。
3. ハム雑音は商用交流によって発生する。
✅ 正しい。電源(50/60 Hz)の電磁誘導・静電誘導で混入する雑音である。
✅ 正しい。電源(50/60 Hz)の電磁誘導・静電誘導で混入する雑音である。
4. クリック雑音は回路の接点で発生する。
✅ 正しい。スイッチやリレーなどの接点の開閉で生じるパルス状の雑音である。
✅ 正しい。スイッチやリレーなどの接点の開閉で生じるパルス状の雑音である。
5. フリッカ雑音は周波数に比例して大きくなる。
❌ 誤り(=正答)。正しくは、周波数に反比例して大きくなる(低周波ほど大きい)1/f雑音である。
❌ 誤り(=正答)。正しくは、周波数に反比例して大きくなる(低周波ほど大きい)1/f雑音である。
【試験対策ポイント】
| 雑音 | 原因 | 周波数特性 |
|---|---|---|
| 熱雑音 | 電子の熱運動 | 白色(周波数によらない) |
| ショット雑音 | キャリアの離散性 | 白色 |
| フリッカ(1/f)雑音 | 半導体の表面・欠陥など | 低周波ほど大 |
| ハム | 商用交流 | 50/60 Hzとその高調波 |
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