アナログ検定２０１１

問題解説および結果

担当

群馬大学

山越芳樹、遠坂俊昭

2012年2月2日

出題範囲

アナログ検定２０１１

自己の能力を評価する制度がない

アナログ技術に対して、群馬県アナログ

関連企業連絡協議会主催で実施

出題意図アナログ検定２０１１

○電子回路のアナログ的な振る舞いを原理原則に立ち返って解明できる能力

○部品の特性や限界を踏まえた上で部品の性能を最大限に引き出せる能力

○CADや回路シミュレーションツールの限界を知った上で、これらを駆使して

設計ができる能力

ＣＡＤソフトについての実践的知識を問う問題

○計測器の特性と限界、測定上の課題を十分に理解した上で、計測器を用いて

的確な評価が行える能力

計測についての基本的知識を問う問題

基本的な問題に対しては、短時間でおおよその回答が得られる能力

記憶した知識や計算でない、アナログ技術を使いこなすための基本的な知

識や知見（ナレッジ）を問う問題

ボーデ線図などからシステムの特性を理解し、特性改善を行える基本的な

知識を問う問題

1．アナログ回路基礎

2．OPアンプ基本回路

3. アクティブ・フィルタの設計

4. 負帰還回路技術

5. 負帰還回路の設計法

6. 負帰還回路の応用

7. SPICEシミュレーション

8. パワーエレクトロニクス回路

Q1, Q2, Q3, Q4, Q5,Q6, Q7, Q8, Q13

Q9, Q10, Q11, Q12, Q16, Q17, Q18

Q14, Q15

Q13, Q19, Q20, Q21,Q22, Q23, Q24, Q25

Q16, Q24

Q11, Q12

Q26, Q27

Q28, Q29, Q30

１章＊

２章＊

３章＊

４章＊

５章＊

６章＊

７章＊

パワーエレクトロニクス

ナレッジ養成コース

（＊）電子回路基礎ナレッジ養成コース

アナログ検定２０１１(出題分野と講座との対応）

問5．高い周波数で抵抗を使用するときの注意点として適切なものを選びなさい。

(a) プリントパターンのベタグランドを広くとり、抵抗とグラントの浮遊容量を大きくする

(b) プリントパターンのベタグランドを広くとり抵抗の浮遊インダクタンスを大きくする

(c) 高抵抗値のときは浮遊インダクタンスの影響が大きいのでプリントパターンを短くする

(d) 低抵抗値のときは浮遊インダクタンスの影響が大きいのでプリントパターンを短くする

(e) 50Ωや75Ωの抵抗値のときはプリントパターンを太く短くする

アナログ検定２０１１(出題問題I）

第一章アナログ回路基礎より出題

正解（ｄ）

○プリントパターンや抵抗のリード線の浮遊容量の影響を理解しているか

○どのような場合に影響が大きく出やすいか、単なる知識でなく原理原則に

基づいて理解しているか

図3

ＯＰアンプ（U1）の特性・GBW １MHz・裸DCゲイン100dB・裸出力抵抗 50Ω・裸入力抵抗 100kΩ

問12．図3の回路の100Hzにおける利得として、(a)～(e)の記述から

適切なものを選び、記号で答えなさい。

(a) 8倍

(b) 14倍

(c) 21倍

(d) 45倍

(e) 5０倍

アナログ検定２０１１(出題問題ＩＩ）

第2章 OPアンプ基本回路からの出題

正解（ｂ）

OPアンプの基本的な特性であるバーチャルショートから回路の

動作が導けるか？

アナログ検定２０１１(出題問題ＩＩ）

１V１V

１mA

１mA

１0V

１mA

2mA

１4V

(a) (c) (d) (e)(b)

問１３．右図上の波形を入力したら右図下の波形が出力された。

この応答を示す回路は下記のいずれか。

アナログ検定２０１１(出題問題ＩＩＩ）

第一章アナログ回路基礎より出題

正解（ｅ）

○ 回路の過渡応答や周波数応答の概要が理解できているか。

Cに電荷なし

Ｒ１Ｒ２で決まる初期電位からＣにチャージ

Cに電荷、初期電位差１Ｖ

Ｒ１とＲ２で電荷をディスチャージ

アナログ検定２０１１(出題問題ＩＩＩ）

問16. 図4はOPアンプのGain特性の周波数依存性を示している。

この図において、ループ利得を示す記号はどれか、図中の(a)～(e)から適切なものを選び、記号で答えなさい。

アナログ検定２０１１(出題問題ＩＶ）

第2章 OPアンプ基本回路からの出題

正解 （ａ） 実務で役立つ基本的知識が身についているか。

アナログ検定２０１１(出題問題ＩＶ）

-

+ A

H

VIＮ VＯＵＴ

V1

負帰還回路

Ａ：増幅率

Ｈ：減衰率

閉閉閉閉ループループループループ利得利得利得利得：：：： GClose

OUT IN

AV V

1 A H=

+

Close

AG

1 A H=

+

ループループループループ利得利得利得利得：：：： GLoop

LoopG AH=

LOOPG

A≈

OPアンプのGain特性（Ａ） １００ｄＢ

GLoop

（６０ｄＢ）

GClose

（４０ｄＢ）

周波数帯域の拡大

(1，000倍)

問25．ある負帰還増幅回路の閉ループ利得を測定したところ下図のようであった。

この回路の位相余裕度の見積もりとして適切なものはどれか、(a)～(e)から選び、

記号で答えなさい。

(a) 90度 (b) 60度 (c) 30度 (d) 15度 (e) 0度

周波数

閉ループ

利得

G0

GP＝２G0

周波数

閉ループ

利得

G0

GP＝２G0

アナログ検定２０１１(出題問題Ｖ）

第4章 負帰還回路技術より出題

正解 （ｃ）

○ 負帰還回路の安定性を閉ループ利得(仕上がり利得）から理解できるか

180度

位相

遅れ

1

周波数

振幅

位相

位相余裕

位相

遅れ

1

180度

周波数

振幅

位相

位相余裕

ルー

プル

ープ

ルー

プル

ープ

利得

利得

利得

利得

GL

oop

(b)位相余裕が少ない場合

（a)位相余裕が大きい

場合

ＧLoop＝１になる周波数

閉閉閉閉ル

ープ

ルー

プル

ープ

ルー

プ利

得利

得利

得利

得G

Clo

se

周波数

0

1/H

0

(a) (b)

位相余裕の大小に

関わらずほぼ一定

アナログ検定２０１１(出題問題Ｖ）

対応

関係

位相余裕度位相余裕度位相余裕度位相余裕度とととと閉閉閉閉ループゲインループゲインループゲインループゲインのののの利得利得利得利得ピークピークピークピーク

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

120 130 140 150 160 170 180

位相回転(度）

位相余裕度

(度）

01020304050

利得

のピ

ーク

周波数0

1/H

0Ｇ

Ｏｐｅｎ

＝

１

GClose利得のピーク

アナログ検定２０１１(出題問題Ｖ）

-

+

-

+

-

+

事例事例事例事例１１１１：：：：PLL発振回路発振回路発振回路発振回路

○位相比較器が位相遅れ要素

ラグリードフィルタを導入

事例事例事例事例２２２２：：：：多段増幅回路多段増幅回路多段増幅回路多段増幅回路

○各増幅段の位相遅れが蓄積

位相進み要素を導入

事例事例事例事例３３３３：：：：誤差増幅器誤差増幅器誤差増幅器誤差増幅器によるによるによるによる応答特性応答特性応答特性応答特性のののの改善改善改善改善

○誤差増幅器が位相遅れ

全体を１次遅れ系として設計

ラグリード特性による位相の戻り

対策対策対策対策

対策対策対策対策

対策対策対策対策

分周器

位相比較器

多段増幅回路

応答速度の低い系

各段の利得、位相特性を管理

問２４

アナログ検定２０１１(出題問題ＶＩ）

得点分布

0 0 0 0 0

1

2

1

0

4

2

3

4

7

3

0

3

2 2

0

2 2

0 0

1 1

0 0 0 0 0

0

5

10

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

得点

人数

企業 計 40人

0

5

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

得点

人数 院生 計 4人

2.92 2.92 2.92 2.92 σσσσ

11.0 11.0 11.0 11.0 AveAveAveAve群大群大群大群大

院生院生院生院生

4.71 4.71 4.71 4.71 σσσσ

13.6 13.6 13.6 13.6 AveAveAveAve企業企業企業企業

技術者技術者技術者技術者

アナログ検定２０１１結果(得点分布）

受検：４４名（企業４０名、大学院生４名)

アナログ検定２０１１の実施結果

紹介

問題別正答率問題別正答率問題別正答率問題別正答率のののの平均平均平均平均、、、、およびおよびおよびおよび各章毎各章毎各章毎各章毎のののの平均正答率平均正答率平均正答率平均正答率（（（（最高最高最高最高、、、、平均平均平均平均、、、、最低最低最低最低))))

85

32

77

48

50

3

18

53

45

38

30

43

31

43

28

24

34

30

50

40

30

58

48

53 53

48

65

15

46

80

45

64

68

58

70

65

0

50

100

11 11 22 22 33 33 44 44 55 55 66 66 77 77 88 88

平均

平均

平均

平均

99 99

10

10

10

10

11

11

11

11

12

12

12

12

17

17

17

17

18

18

18

18

22

22

22

22

平均

平均

平均

平均

14

14

14

14

15

15

15

15

平均

平均

平均

平均

13

13

13

13

16

16

16

16

19

19

19

19

20

20

20

20

21

21

21

21

23

23

23

23

24

24

24

24

25

25

25

25

平均

平均

平均

平均

26

26

26

26

27

27

27

27

平均

平均

平均

平均

28

28

28

28

29

29

29

29

30

30

30

30

平均

平均

平均

平均

正答

率（％

）

0

50

100

第第第第１１１１章章章章 第第第第２２２２章章章章 第第第第３３３３章章章章 第第第第４４４４,,,,５５５５,,,,６６６６章章章章 第第第第７７７７章章章章 第第第第８８８８章章章章第第第第１１１１章章章章

アナログアナログアナログアナログ回路基礎回路基礎回路基礎回路基礎

第第第第２２２２章章章章

OPアンプアンプアンプアンプ基本回路基本回路基本回路基本回路

第第第第３３３３章章章章

Filter設計設計設計設計

第第第第４４４４,５５５５,６６６６章章章章

負帰還回路負帰還回路負帰還回路負帰還回路のののの

技術技術技術技術、、、、設計法設計法設計法設計法、、、、応用応用応用応用

第第第第７７７７章章章章

SPICESim．．．．

第第第第８８８８章章章章

パワーエレパワーエレパワーエレパワーエレ

クトロニクスクトロニクスクトロニクスクトロニクス

アナログ検定２０１１結果(出題分野ごとの正答率）