第32回 臨床工学技士国家試験 午後 第55問
電子工学第32回午後
第32回 臨床工学技士国家試験 午後 第55問(電子工学)の正答は 2 です。図の読み:1 Vの入力は20 kΩ、V_i は10 kΩを通って−入力へ。
問題
図の回路のV_i[V]はどれか。
ただし、A は理想演算増幅器とする。
- 1. -2
- 2. -1 ✓
- 3. 0
- 4. 1
- 5. 2
正答:2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 41.7%参考値
12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:2番 — −1
反転型の加算回路。+入力が接地なので−入力も0 V(仮想接地)になり、1 Vの入力(20 kΩ)とV_iの入力(10 kΩ)から流れ込む電流の和が、帰還の20 kΩを流れる。
図の読み:1 Vの入力は20 kΩ、V_i は10 kΩを通って−入力へ。−入力と出力の間に20 kΩ。出力は1 V。
途中式(−入力に流れ込む電流の和=0):
- 1 V/20 kΩ + V_i/10 kΩ + V_o/20 kΩ = 0
- 出力の式で書くと V_o=−(20/20×1+20/10×V_i)=−(1+2V_i)
- V_o=1 Vを入れる:1=−1−2V_i → 2V_i=−2 → V_i=−1 V
【各選択肢の解説】
1. -2
❌ 誤り。V_i=−2 Vなら V_o=−(1−4)=3 Vになり、1 Vと合わない。正しくは V_i=−1 V。
❌ 誤り。V_i=−2 Vなら V_o=−(1−4)=3 Vになり、1 Vと合わない。正しくは V_i=−1 V。
2. -1
✅ 正しい(=正答)。V_o=−(1+2×(−1))=1 Vで条件を満たす。
✅ 正しい(=正答)。V_o=−(1+2×(−1))=1 Vで条件を満たす。
3. 0
❌ 誤り。V_i=0 Vなら V_o=−1 Vで、出力の符号が逆になる。正しくは V_i=−1 V。
❌ 誤り。V_i=0 Vなら V_o=−1 Vで、出力の符号が逆になる。正しくは V_i=−1 V。
4. 1
❌ 誤り。V_i=1 Vなら V_o=−3 V。反転回路で正の出力を得るには入力の重み付き和が負でなければならない。正しくは V_i=−1 V。
❌ 誤り。V_i=1 Vなら V_o=−3 V。反転回路で正の出力を得るには入力の重み付き和が負でなければならない。正しくは V_i=−1 V。
5. 2
❌ 誤り。V_i=2 Vなら V_o=−5 V。正しくは V_i=−1 V。
❌ 誤り。V_i=2 Vなら V_o=−5 V。正しくは V_i=−1 V。
【試験対策ポイント】
- 理想演算増幅器:①仮想短絡(+入力と−入力が同電位)②入力電流ゼロ
- 反転加算回路:V_o=−R_f(V₁/R₁+V₂/R₂+…)
- 入力抵抗が小さい入力ほど重みが大きい(本問はV_i側が20/10=2倍)
- 出力から入力を逆算するときも、−入力の点で電流の和=0を立てれば迷わない
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