第37回 臨床工学技士国家試験 午後 第52問
電子工学第37回午後
第37回 臨床工学技士国家試験 午後 第52問（電子工学）の正答は 1 です。入力側にCとRiが直列、帰還にRfの反転増幅器。
問題
図の回路について正しいのはどれか。
ただし、A は理想演算増幅器とする。
- 1. 遮断周波数より十分低い帯域では微分特性を有する。 ✓
- 2. 遮断周波数より十分高い帯域では積分特性を有する。
- 3. 入力インピーダンスは無限大である。
- 4. 出力インピーダンスは無限大である。
- 5. 直流の入力信号を増幅できる。
正答：1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 35.3%参考値
17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：1番 — 遮断周波数より十分低い帯域では微分特性を有する。
入力側にCとRiが直列、帰還にRfの反転増幅器。Cのインピーダンス1／（jωC）は低い周波数ほど大きいので、低域では入力電流がCで決まり、出力が入力の時間微分に比例する（微分回路として働く）。
【回路の式】
- 利得 G＝−Rf／（Ri＋1／jωC）＝−jωCRf／（1＋jωCRi）
- 遮断周波数 fc＝1／（2πCRi）
- 十分低い周波数（ωCRi≪1）：G≒−jωCRf＝周波数に比例＝微分
- 十分高い周波数（ωCRi≫1）：G≒−Rf／Ri＝一定の反転増幅
- 直流（ω＝0）：G＝0＝Cが直流を通さない＝高域通過（ハイパス）型
【各選択肢の解説】
1. 遮断周波数より十分低い帯域では微分特性を有する。
✅ 正しい。低域ではCのインピーダンスがRiより十分大きく、G≒−jωCRfとなって出力が入力の微分に比例する。
✅ 正しい。低域ではCのインピーダンスがRiより十分大きく、G≒−jωCRfとなって出力が入力の微分に比例する。
2. 遮断周波数より十分高い帯域では積分特性を有する。
❌ 誤り。高域ではCのインピーダンスが小さくなり、G≒−Rf／Riの比例（反転増幅）になる。正しくは高域は一定利得の増幅で、積分ではない。
❌ 誤り。高域ではCのインピーダンスが小さくなり、G≒−Rf／Riの比例（反転増幅）になる。正しくは高域は一定利得の増幅で、積分ではない。
3. 入力インピーダンスは無限大である。
❌ 誤り。−入力はイマジナリショートで0 V（仮想接地）なので、入力から見たインピーダンスはRi＋1／（jωC）。正しくは有限で、高域ではほぼRiになる。
❌ 誤り。−入力はイマジナリショートで0 V（仮想接地）なので、入力から見たインピーダンスはRi＋1／（jωC）。正しくは有限で、高域ではほぼRiになる。
4. 出力インピーダンスは無限大である。
❌ 誤り。正しくは理想演算増幅器の負帰還回路の出力インピーダンスは0である。
❌ 誤り。正しくは理想演算増幅器の負帰還回路の出力インピーダンスは0である。
5. 直流の入力信号を増幅できる。
❌ 誤り。直流ではCのインピーダンスが無限大となり電流が流れない。正しくは直流の利得は0で、増幅できない。
❌ 誤り。直流ではCのインピーダンスが無限大となり電流が流れない。正しくは直流の利得は0で、増幅できない。
【試験対策ポイント】
| 入力側 | 帰還側 | 低域 | 高域 |
|---|---|---|---|
| C＋Ri（直列） | Rf | 微分 | 一定利得（−Rf／Ri） |
| Ri | Rf∥C | 一定利得（−Rf／Ri） | 積分 |
- 入力に直列C＝直流カット＝ハイパス
- 理想演算増幅器：入力インピーダンス∞・出力インピーダンス0・利得∞
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