電験三種（第三種電気主任技術者）「機械」のうち、ディジタル信号とコンピュータの問題です（大分類：情報（情報伝送及び処理）・重要度B）。一問一答4問 → 五肢択一4問の順に解き、解答・解説は各問題の下を開いて確認してください。
一問一答（○×）
重要度：B 難易度：★☆☆
問1：A-D変換は、標本化、量子化、符号化の順に行われる。
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正解：○
時間を区切って値を取り出し（標本化）、値を段階に丸め（量子化）、2進数の符号にします（符号化）。
重要度：B 難易度：★☆☆
問2：アナログ信号を標本化するとき、標本化周波数を信号の最高周波数と同じにすれば、元の信号を復元できる。
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正解：×
標本化定理により、信号の最高周波数の2倍より高い周波数で標本化する必要があります。
重要度：B 難易度：★☆☆
問3：1バイトは8ビットである。
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正解：○
8ビット＝1バイトで、256通り（2⁸）の値を表せます。
重要度：B 難易度：★☆☆
問4：D-A変換は、アナログの電圧をディジタル値に変換することである。
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正解：×
D-A変換は、ディジタル値に応じたアナログの電圧（電流）を出力することです。説明はA-D変換です。
五肢択一
重要度：B 難易度：★☆☆
問5：入力電圧範囲が0〜5.12Vの8ビットのA-D変換器の、1段階当たりの電圧（分解能）〔mV〕の値として、正しいものはどれか。
- 2
- 10
- 20
- 40
- 640
【第5問：正解と解説】
正解：3
正解は3です。
段階数＝2⁸＝256、5.12／256＝0.02V＝20mV
1：誤り。桁を誤った値です。
2：誤り。2⁹で割った値です。
3：正しい。
4：誤り。2⁷で割った値です。
5：誤り。ビット数8で割った値です。
重要度：B 難易度：★☆☆
問6：動作周波数（クロック周波数）2.5GHzのCPUで、1命令の実行に平均4クロックを要する。1命令の平均実行時間〔ns〕の値として、正しいものはどれか。
- 0.1
- 0.4
- 1.6
- 10.0
- 16.0
【第6問：正解と解説】
正解：3
正解は3です。
サイクルタイム＝1／2.5GHz＝0.4ns、1命令＝4×0.4＝1.6ns
1：誤り。クロック数でも割った値です。
2：誤り。1クロックの時間（サイクルタイム）です。
3：正しい。
4：誤り。クロック数に周波数を掛けた値です。
5：誤り。桁を誤った値です。
重要度：B 難易度：★☆☆
問7：最高周波数4kHzの信号を標本化して、元の信号を復元できるようにしたい。標本化周波数は何kHzより高くする必要があるか。正しいものを選べ。
- 2
- 4
- 8
- 12
- 16
【第7問：正解と解説】
正解：3
正解は3です。
標本化定理：最高周波数の2倍（2×4＝8kHz）より高い周波数で標本化します。
1：誤り。最高周波数の1／2です。
2：誤り。信号の最高周波数と同じ値です。
3：正しい。
4：誤り。最高周波数の3倍です。
5：誤り。最高周波数の4倍です。
重要度：B 難易度：★☆☆
問8：ディジタル信号とコンピュータに関する次の記述のうち、誤っているものはどれか。
- CPUは、制御装置と演算装置から構成される。
- 1バイトの情報で、256通りの値を表すことができる。
- nビットのA-D変換器では、アナログ量を2ⁿ段階で表す。
- 動作周波数は、サイクルタイムの逆数である。
- A-D変換の量子化とは、標本化した値を2進数の符号に置き換えることである。
【第8問：正解と解説】
正解：5
正解は5です。
1：正しい。
2：正しい。2⁸＝256です。
3：正しい。
4：正しい。
5：誤り。量子化は標本化した値を段階的な値に丸めることで、2進数の符号に置き換えるのは符号化です。
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