36PM55｜第36回 臨床工学技士国家試験 過去問

正答

4

公式正答は 4 です。正答内容は ｂ、ｃ、ｄ です。

この問題のポイント

AD変換器の方式、量子化の分解能、標本化定理、多チャンネル同時計測を個別に判定します。標本化定理は、最高周波数fmaxに対して fs>2fmax として扱います。

解説

aは誤り。 フラッシュ型AD変換器は、多数の比較器で入力電圧と複数の基準電圧を並列比較するため、高速変換に適します。

bは正しい。 同じ入力範囲なら、ビット数を増やすと量子化幅が小さくなり、丸めによる量子化誤差も小さくなります。

cは正しい。 fmax=10 kHzの信号を標本化するにはfs>2fmax、すなわち 20 kHzを超える標本化周波数 が必要です。20 kHz未満ではエイリアシングを避けて元信号を復元できません。

dは正しい。 多チャンネルの値を同一時刻で取得するには、各チャンネルの電圧を標本化保持回路で同時に保持し、その後にAD変換します。

eは誤り。 LSBに対応する電圧が大きいほど量子化幅が大きくなり、量子化誤差は小さくなるのではなく大きくなります。

各肢の最終判定は、ａ：誤り、ｂ：正しい、ｃ：正しい、ｄ：正しい、ｅ：誤りです。

選択肢の確認

選択肢1：ａ、ｂ、ｃ

正答ではありません。 bとcは正しいですが、aのフラッシュ型は並列比較により高速変換に適するため、「高速変換に不向き」は誤りです。

選択肢2：ａ、ｂ、ｅ

正答ではありません。 bは正しいですが、aはフラッシュ型の速度特性を逆に述べ、eもLSB電圧と量子化誤差の関係を逆に述べています。

選択肢3：ａ、ｄ、ｅ

正答ではありません。 dは正しいですが、aとeは誤りです。高速変換に適するのがフラッシュ型で、LSB電圧の増大は量子化誤差を増やします。

選択肢4：ｂ、ｃ、ｄ

正答です。 bのビット数増加による量子化誤差の減少、cの標本化定理、dの標本化保持回路の利用はいずれも正しいです。

選択肢5：ｃ、ｄ、ｅ

正答ではありません。 cとdは正しいですが、eは誤りです。量子化幅を表すLSB電圧が大きくなると、量子化誤差も大きくなります。

覚えるポイント

• フラッシュ型AD変換器は多数の比較器を並列利用し、高速変換に適する。
• ビット数を増やすとLSB電圧と量子化誤差は小さくなる。
• 標本化定理はfs>2fmax。10 kHzの信号には20 kHzを超える標本化周波数が必要。