第32回 臨床工学技士国家試験 午前 第55問
電子工学第32回午前
第32回 臨床工学技士国家試験 午前 第55問(電子工学)の正答は 4 です。図2の読み(V1−V2)
問題
図1 の回路において図2 に示す電圧 V₁ と V₂ を入力した場合、出力電圧 V_o の波形で正しいのはどれか。
ただし、A は理想演算増幅器とする。
- 1. 図の波形1
- 2. 図の波形2
- 3. 図の波形3
- 4. 図の波形4 ✓
- 5. 図の波形5
正答:4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 50%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:4番 — 図の波形4
図1は差動増幅回路。V1は1kΩと10kΩの分圧で+入力へ、V2は1kΩを通って−入力へ入り、帰還抵抗は10kΩ。抵抗比がそろっているので Vo=(10kΩ/1kΩ)×(V1−V2)=10(V1−V2)。
図2の読み(V1−V2)
- 0〜1s:0.1−0.1=0 → Vo=0V
- 1〜2s:V1・V2とも同じ形で0.2Vまで上がる → 差0 → Vo=0V
- 2〜3s:0.1−0.1=0 → Vo=0V
- 3〜4s:V1は0Vまで下がり、V2は0.2Vまで上がる → 3.5sで差−0.2V → Vo=−2V
- 4s以降:0 → Vo=0V
【各選択肢の解説】
1. 図の波形1
❌ 誤り。1〜2sはV1とV2が同じ変化(同相)で、差動増幅では打ち消されて0V。正しくは1〜2sは0Vで、3〜4sに−2V。
❌ 誤り。1〜2sはV1とV2が同じ変化(同相)で、差動増幅では打ち消されて0V。正しくは1〜2sは0Vで、3〜4sに−2V。
2. 図の波形2
❌ 誤り。1〜2sは同相の変化で出力は0V。正しくは振れるのは3〜4s。
❌ 誤り。1〜2sは同相の変化で出力は0V。正しくは振れるのは3〜4s。
3. 図の波形3
❌ 誤り。3〜4sの向きが逆で、10(V2−V1)の形になっている。正しくはV1−V2=−0.2Vで下向きの−2V。
❌ 誤り。3〜4sの向きが逆で、10(V2−V1)の形になっている。正しくはV1−V2=−0.2Vで下向きの−2V。
4. 図の波形4
✅ 正しい。3.5sでV1−V2=0−0.2=−0.2V、10倍して−2V(=正答)。それ以外の時間はV1とV2が等しく、出力は0V。
✅ 正しい。3.5sでV1−V2=0−0.2=−0.2V、10倍して−2V(=正答)。それ以外の時間はV1とV2が等しく、出力は0V。
5. 図の波形5
❌ 誤り。0〜3sに2Vが出ているが、この間V1−V2=0なので出力は0V。正しくは基準は0Vで、3〜4sに−2Vまで下がる。
❌ 誤り。0〜3sに2Vが出ているが、この間V1−V2=0なので出力は0V。正しくは基準は0Vで、3〜4sに−2Vまで下がる。
【試験対策ポイント】
- 差動増幅:Vo=(Rf/Ri)(V1−V2)(+側の分圧比と−側の抵抗比がそろっている場合)
- 両入力に同じように入る成分(同相成分)は出力に出ない=生体計測で交流障害(ハム)を除く原理
- 波形は区間ごとにV1−V2を書き出してから倍率をかける
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