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。入力に直列コンデンサCを持つオペアンプ回路(CR微分回路型)について正しいものを問う問題。
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。 入力 出力 C Ri Rf A - +
- 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。 2 V 1 kX 1 kX 10 kX 20 kX A + - V o
正答:1番
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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。
入力に直列コンデンサCを持つオペアンプ回路(CR微分回路型)について正しいものを問う問題。低周波帯域で微分特性を示すため1が正答。
【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。入力の直列Cにより低域ほど利得が下がり、出力が入力の時間微分に比例する微分回路として働く。
✅ 正しい。入力の直列Cにより低域ほど利得が下がり、出力が入力の時間微分に比例する微分回路として働く。
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。高域では利得がRf/Riで一定の増幅(比例)となり、積分特性ではない。
❌ 誤り。高域では利得がRf/Riで一定の増幅(比例)となり、積分特性ではない。
3. 入力インピーダンスは無限大である。
❌ 誤り。入力は抵抗・コンデンサを介するため有限。無限大なのは理想オペアンプの内部入力端子。
❌ 誤り。入力は抵抗・コンデンサを介するため有限。無限大なのは理想オペアンプの内部入力端子。
4. 出力インピーダンスは無限大である。
❌ 誤り。理想オペアンプの出力インピーダンスは0。
❌ 誤り。理想オペアンプの出力インピーダンスは0。
5. 直流の入力信号を増幅できる。
❌ 誤り。入力に直列Cがあるため直流は通さない(利得0)。
❌ 誤り。入力に直列Cがあるため直流は通さない(利得0)。
【試験対策ポイント】
CR微分回路(ハイパス型):低域で微分特性、直流は遮断。逆にRC積分回路(ローパス型)は高域で積分特性を示す。理想オペアンプは入力インピーダンス∞・出力インピーダンス0(選択肢3・4の引っかけ)。「入力に直列C=直流カット=微分(HPF)」を押さえる。
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