第37回 臨床工学技士国家試験 午前 第55問

理想演算増幅器を用いた回路の、入力波形viに対する出力波形voの組合せを選ぶ図問題。回路構成に対応した正しい入出力関係を示すのは選択肢1番。

【各選択肢の解説】

理想演算増幅器の前提（バーチャルショート・入力電流0）から、回路が反転増幅・積分・微分・比較器のいずれであるかを読み取り、入力波形に対する出力波形を判定する。

・反転増幅器：出力は入力を反転・定数倍した相似波形。
・積分回路：方形波入力→三角波出力（傾きが入力に比例）。
・微分回路：三角波入力→方形波出力。
・比較器：入力の大小で出力が飽和値間を切り替わる。

図の回路構成に整合する入出力の組合せは選択肢1番であり、これが正答。

【試験対策ポイント】

• 理想オペアンプ：入力インピーダンス∞、出力インピーダンス0、開ループ利得∞、バーチャルショート（＋−端子は同電位）、入力電流0。
• 反転増幅の利得＝−Rf/Rin。積分・微分回路の入出力波形の対応（方形⇄三角）は頻出。