35AM53｜第35回 臨床工学技士国家試験 過去問

正答

2

公式正答は 2 です。正答内容は 6 です。

この問題のポイント

この問題では非反転増幅回路の電圧利得を求める必要がある。理想オペアンプの仮定と電流、電圧の関係を用いて利得を算出する。

解説

理想オペアンプのバーチャルショートにより、反転入力端子の電位は入力電圧Vi（1.0 V）と等しくなる。抵抗Rに流れる電流が10 μAであることから、Rの抵抗値は1.0 V ÷ 10 μA = 100 kΩと求められる。帰還抵抗も同様に100 kΩであるため、電圧利得Avは1 + (100 kΩ / 100 kΩ) = 2となる。電圧利得をdBで表すと20 log₁₀2 = 20 × 0.3 = 6 dBとなる。選択肢1は0 dBで利得1倍、選択肢3は12 dBで約4倍、選択肢4は26 dBで約20倍、選択肢5は40 dBで100倍であり、いずれも本問の条件と一致しない。

選択肢の確認

選択肢1：0

正答ではありません。 選択肢1は0 dBであり、これは電圧利得が1倍を意味するが、本問では利得が2倍であるため誤り。

選択肢2：6

正答です。 選択肢2は6 dBであり、これは電圧利得2倍を表す正しい値であるため正解。

選択肢3：12

正答ではありません。 選択肢3は12 dBであり、これは電圧利得約4倍を示すが、本問では利得が2倍であるため誤り。

選択肢4：26

正答ではありません。 選択肢4は26 dBであり、これは電圧利得約20倍を示すが、本問では利得が2倍であるため誤り。

選択肢5：40

正答ではありません。 選択肢5は40 dBであり、これは電圧利得100倍を示すが、本問では利得が2倍であるため誤り。

覚えるポイント

• 非反転増幅回路の電圧利得は1 + (帰還抵抗 / 入力抵抗)で求められることを覚える。
• 電圧利得をdBで表す式は20 log₁₀(Av)であること、log₁₀2 = 0.3を覚える。
• オペアンプのバーチャルショートの概念を理解し、反転入力端子の電位が入力電圧と等しいことを覚える。