図の回路に電圧V 1 = -V m・sin ~t + 0．5［V］とV 2 = V m・sin ~t + 0．5［V］を入力した。出力電圧V o［V］はどれか。ただし、A は理想演算増幅器とし、角周波数を~、時間t の単位を秒とする。 V 1 V 2 V o A 10 kX 10 kX 1 kX 1 kX
1. -10
2. 10
3. -20V m・sin ~t
4. 20V m・sin ~t
5. 10V m・sin ~t

Q: 第33回 臨床工学技士国家試験 午前 第55問（電子工学）の正答は？

第33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。この回路は差動増幅器で、入力抵抗1kΩ・帰還抵抗10kΩより差動利得は10倍。

Question

図の回路に電圧V 1 = -V m・sin ~t + 0．5［V］とV 2 = V m・sin ~t + 0．5［V］ を入力した。出力電圧V o［V］はどれか。 ただし、A は理想演算増幅器とし、角周波数を~、時間t の単位を秒とする。 V 1 V 2 V o A 10 kX 10 kX 1 kX 1 kX
1. -10
2. 10
3. -20V m・sin ~t
4. 20V m・sin ~t
5. 10V m・sin ~t

Accepted Answer

正答: 4番。■ 正答：4番 — 20Vm・sin ωt この回路は差動増幅器で、入力抵抗1kΩ・帰還抵抗10kΩより差動利得は10倍。出力Vo＝10×(V₂−V₁)。V₂−V₁＝(Vm sinωt+0.5)−(−Vm sinωt+0.5)＝2Vm sinωt なので、Vo＝10×2Vm sinωt＝20Vm sinωt。よって4番。 【各選択肢の解説】 ・差動増幅器の出力：Vo＝(R_f/R_i)(V₂−V₁)＝(10kΩ/1kΩ)(V₂−V₁)＝10(V₂−V₁)。 ・V₂−V₁＝(Vm sinωt＋0.5)−(−Vm sinωt＋0.5)＝2Vm sinωt（直流0.5Vは同相成分として相殺）。 ・Vo＝10×2Vm sinωt＝20Vm sinωt。 1（−10）、2（10）、3（−20Vm sinωt）、5（10Vm sinωt） ❌ 誤り。差動利得10と差信号（2Vm sinωt）の積に一致しない。 4. 20Vm・sin ωt ✅ 正しい。同相の直流分は除去され、差信号のみが10倍×2で20Vm sinωtとなる。 【試験対策ポイント】 差動増幅器：Vo＝(Rf/Ri)(V₂−V₁)。両入力に共通の成分（ここでは直流0.5V＝同相）は除去（CMRR）。逆位相の信号は差が2倍になり強調される。心電計など生体アンプの基本構成。

Answer

1. -10

Answer

2. 10

Answer

3. -20V m・sin ~t

Answer

4. 20V m・sin ~t

Answer

5. 10V m・sin ~t

第33回 臨床工学技士国家試験 午前 第55問

第33回臨床工学技士国家試験午前第55問