38PM25｜第38回臨床工学技士国家試験過去問

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。

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正解: 3

正答

この問題では、生体電気信号増幅器の入力インピーダンスの意味が問われています。

生体電気信号は微小な信号です。測定対象から信号をできるだけ失わずに取り出すため、増幅器の入力インピーダンスは高く設計されます。

入力インピーダンスとは、増幅器の入力端子から見た交流的な抵抗のような量です。単位はdBではなく、Ωを用います。

生体電気信号には、心電図、脳波、筋電図などがあります。これらを測定するとき、電極と皮膚の間には電極インピーダンスが存在します。増幅器の入力インピーダンスが低いと、信号源側に電流が流れやすくなり、入力電圧が低下して正確な測定が難しくなります。

そのため、生体電気信号増幅器では、入力インピーダンスを信号源インピーダンスより十分大きくすることが重要です。

また、インピーダンスは抵抗成分だけでなく容量成分などを含むため、交流信号では周波数によって大きさが変化します。したがって、入力インピーダンスの大きさは入力信号の周波数に依存します。

生体計測でのポイント
生体電気信号は微小です。高入力インピーダンス、差動増幅、高CMRR、適切な電極接触をセットで押さえます。

1．誤り。
入力インピーダンスの単位はΩです。dBは利得やCMRRなどの比を対数表示するときに用いられます。

2．誤り。
入力電圧と出力電圧の比は電圧利得です。入力インピーダンスの説明ではありません。

3．正しい。
インピーダンスは交流的な量であり、容量成分などの影響を受けるため、入力信号の周波数に依存します。

4．誤り。
電極ペーストを使用すると、皮膚と電極間の接触インピーダンスは小さくなります。ただし、これは増幅器そのものの入力インピーダンスが小さくなるという意味ではありません。

5．誤り。
増幅器の入力インピーダンスは、信号源インピーダンスより十分大きくする必要があります。小さくすると信号が減衰しやすくなります。