第38回 臨床工学技士国家試験 午後 第25問
計測工学第38回午後
第38回 臨床工学技士国家試験 午後 第25問(計測工学)の正答は 3 です。入力インピーダンスは「増幅器の入力端子から見たインピーダンス(入力電圧÷入力電流)」で、単位はΩ。
問題
生体電気信号増幅器の入力インピーダンスについて正しいのはどれか。
- 1. 単位にはdB を用いる。
- 2. 入力電圧と出力電圧との比を表す。
- 3. 大きさは入力信号の周波数に依存する。 ✓
- 4. 電極ペーストを使用すると小さくなる。
- 5. 信号源インピーダンスよりも小さくする。
正答:3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 22.7%参考値
22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:3番 — 大きさは入力信号の周波数に依存する。
入力インピーダンスは「増幅器の入力端子から見たインピーダンス(入力電圧÷入力電流)」で、単位はΩ。入力端子には容量成分があるため、周波数が上がるとインピーダンスは小さくなる。
【各選択肢の解説】
1. 単位にはdB を用いる。
❌ 誤り。dB は利得や比を対数で表すもの。正しくはインピーダンスの単位は Ω(オーム)。
❌ 誤り。dB は利得や比を対数で表すもの。正しくはインピーダンスの単位は Ω(オーム)。
2. 入力電圧と出力電圧との比を表す。
❌ 誤り。それは増幅度(電圧利得=出力電圧÷入力電圧)。正しくは入力インピーダンス=入力電圧÷入力電流。
❌ 誤り。それは増幅度(電圧利得=出力電圧÷入力電圧)。正しくは入力インピーダンス=入力電圧÷入力電流。
3. 大きさは入力信号の周波数に依存する。
✅ 正しい(=正答)。入力には抵抗と並列に入力容量(浮遊容量を含む)があり、容量のインピーダンス 1/(2πfC) は周波数 f が高いほど小さいため、全体の入力インピーダンスも周波数で変わる。
✅ 正しい(=正答)。入力には抵抗と並列に入力容量(浮遊容量を含む)があり、容量のインピーダンス 1/(2πfC) は周波数 f が高いほど小さいため、全体の入力インピーダンスも周波数で変わる。
4. 電極ペーストを使用すると小さくなる。
❌ 誤り。ペーストが下げるのは電極と皮膚の間の接触インピーダンス(信号源側)。正しくは増幅器の入力インピーダンスは増幅器の回路で決まり、ペーストでは変わらない。
❌ 誤り。ペーストが下げるのは電極と皮膚の間の接触インピーダンス(信号源側)。正しくは増幅器の入力インピーダンスは増幅器の回路で決まり、ペーストでは変わらない。
5. 信号源インピーダンスよりも小さくする。
❌ 誤り。小さいと信号源インピーダンスとの分圧で信号が減衰する。正しくは信号源(電極接触)インピーダンスより十分大きくする。
❌ 誤り。小さいと信号源インピーダンスとの分圧で信号が減衰する。正しくは信号源(電極接触)インピーダンスより十分大きくする。
【試験対策ポイント】
増幅器に入る電圧=信号電圧 × Zin ÷(Zs + Zin)(Zs=信号源インピーダンス、Zin=入力インピーダンス)。Zin ≫ Zs なら減衰しない。
| 量 | 定義 | 単位 |
|---|---|---|
| 入力インピーダンス | 入力電圧÷入力電流 | Ω |
| 増幅度(電圧利得) | 出力電圧÷入力電圧 | 倍・dB(20log) |
| CMRR | 差動利得÷同相利得 | dB |
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