第35回 臨床工学技士国家試験 午後 第52問
電気工学第35回午後
第35回 臨床工学技士国家試験 午後 第52問（電気工学）の正答は 3 です。図2は入力側が抵抗R、帰還路がコンデンサCの反転積分回路で、v_o＝−(1/CR)∫v_i dt。
問題
図1 の波形を図2 の回路の v_i に加えたときの v_o はどれか。
- 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：3番
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解説
■ 正答：3番 — 図の波形3
図2は入力側が抵抗R、帰還路がコンデンサCの反転積分回路で、v_o＝−(1/CR)∫v_i dt。方形波を入れると出力は直線で上下する三角波になり、符号が反転するので入力が負の区間で上がる。
【各選択肢の解説】
まず図を読む。図1の入力は0〜T/2が負、T/2〜Tが正の方形波。図2は−入力に抵抗、出力と−入力の間にコンデンサ、＋入力は接地。
・0〜T/2：v_iが負の一定値 → ∫v_i dtは一定の傾きで減る → 符号反転で v_o は一定の傾きで上がる
・T/2〜T：v_iが正の一定値 → v_o は一定の傾きで下がる
→ 最小がt＝0・T、最大がt＝T/2の三角波。
1. 図の波形1
❌ 誤り。入力と同じ方形波で、積分も反転もしていない。正しくは、一定電圧の積分は時間に比例して変わる直線（ランプ）になるので、出力は三角波になる。
❌ 誤り。入力と同じ方形波で、積分も反転もしていない。正しくは、一定電圧の積分は時間に比例して変わる直線（ランプ）になるので、出力は三角波になる。
2. 図の波形2
❌ 誤り。入力を反転しただけの方形波で、帰還路が抵抗の反転増幅回路の出力の形。正しくは、帰還路がコンデンサなので反転した入力を積分した三角波になる。
❌ 誤り。入力を反転しただけの方形波で、帰還路が抵抗の反転増幅回路の出力の形。正しくは、帰還路がコンデンサなので反転した入力を積分した三角波になる。
3. 図の波形3
✅ 正しい。0〜T/2で上がり、T/2で頂点、T/2〜Tで下がる三角波で、上の読みと一致する。
✅ 正しい。0〜T/2で上がり、T/2で頂点、T/2〜Tで下がる三角波で、上の読みと一致する。
4. 図の波形4
❌ 誤り。0〜T/2で下がりT/2で谷になる三角波で、符号を反転しない積分（v_o＝＋(1/CR)∫v_i dt）の形。正しくは、反転積分なので入力が負の区間で上がり、T/2で山になる。
❌ 誤り。0〜T/2で下がりT/2で谷になる三角波で、符号を反転しない積分（v_o＝＋(1/CR)∫v_i dt）の形。正しくは、反転積分なので入力が負の区間で上がり、T/2で山になる。
5. 図の波形5
❌ 誤り。T/4で折り返している。正しくは、入力が一定の区間では傾きも一定なので、折り返し（山・谷）は入力が切り替わる0・T/2・Tにしか来ない。
❌ 誤り。T/4で折り返している。正しくは、入力が一定の区間では傾きも一定なので、折り返し（山・谷）は入力が切り替わる0・T/2・Tにしか来ない。
【試験対策ポイント】
| 回路 | 入力側 | 帰還路 | 出力 | 方形波を入れると |
|---|---|---|---|---|
| 反転増幅 | R | R | −(R_f/R_i)v_i | 反転した方形波 |
| 反転積分 | R | C | −(1/CR)∫v_i dt | 三角波（入力が負で上昇） |
| 反転微分 | C | R | −CR·dv_i/dt | 変化点に尖ったパルス |
符号の反転を忘れて波形4を選ぶのが典型的なひっかけ。
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