情報17【電験3種 機械】論理回路とタイムチャートから出力波形を選ぶ!令和6年度下期 A問題14 完全解説

電験3種 機械科目 情報 令和6年度下期 A問題14 回路とタイムチャートを照合!出力波形はどれ?

今回は令和6年度下期 機械科目 A問題14を解説します。情報16(令和7年度上期A問題14)と回路構成・論理式・正解番号がすべて完全に一致する問題です。論理式X=A・C+B・C̄の論理回路に、タイムチャートで与えられた入力を加えたときの出力Xの波形を選びます。書籍内での初出は本問(令和6年度下期)で、情報18(平成25年度A問題14)が最も古い出典にあたります。

解法は情報16と全く同じです。タイムチャート上の3つのチェックポイントの(A,B,C)の値をX=A・C+B・C̄の式に代入して出力を計算し、選択肢を絞り込みます。

🔁 この問題は繰り返し出題されています
ほぼ同じ問題が 【機械】令和7年度上期A問題14 でも出題されています。出題パターンが固定なので、セットで解けば確実な得点源になります。
目次

令和6年度下期 機械科目 A問題14:問題文と選択肢

まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。

電験3種 機械科目 情報 令和6年度下期 A問題14 問題文
令和6年度下期 機械科目 A問題14 問題文

出典:一般財団法人 電気技術者試験センター「令和6年度下期 第三種電気主任技術者試験」機械科目 A問題14

電験3種 機械科目 【情報】 令和6年度下期 A問題14

 図の論理回路に,図に示す入力A,B及びCを加えたとき,出力Xとして正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

チェックポイント(A,B,C)X=A・C+B・C̄
(1,0,1)1
(0,1,0)1
(1,1,1)1

出力Xの波形選択肢(1)〜(5)は矩形波タイムチャート(画像参照)。①②③のすべてでX=1となる波形が正解。

図 論理回路と入力A,B,Cのタイムチャート(問題図)
図 論理回路と入力A,B,Cのタイムチャート(問題図)

出題のポイント:チェックポイントを決めて代入する

波形問題は、全区間を追わなくてよい——選択肢が分かれる時刻を数点選び、そこだけ計算するのが速い解き方です。

論理式は X=A·C+B·C̄チェックポイントごとに (A, B, C) を読み取って代入していきます。

(A, B, C)A·CB·C̄X
(1, 0, 1)10★1
(0, 1, 0)01★1
(1, 1, 1)10★1

3点ともX=1——この3箇所すべてで1 になっている波形を選ぶだけです。1点でも0 になっている選択肢は落とせます

図 論理回路と入力A,B,Cのタイムチャート(問題図)
図 論理回路と入力A,B,Cのタイムチャート(問題図)
選択信号Cにより入力AまたはBを出力Xへ送る2入力選択回路
X=A・C+B・C̄では、C=1ならA、C=0ならBが選ばれます
3つのチェックポイントで選択肢を順に除外して正解3を導く表
3時点の出力を確認すると候補は(3)に絞られます
答え正解は (3)です。3つのチェックポイントすべてでX=1——それを満たす波形は1つだけになります。

チェックポイントの選び方

どこを見るかで手間が大きく変わります効率のよい選び方を押さえておきましょう。

選ぶ場所理由効果
選択肢が食い違う区間そこで差が出る★1点で複数落とせる
C が切り替わる直後X の元がA↔B で乗り換える間違えやすい場所
入力の組合せが珍しい区間他と重複しない判別力が高い

全選択肢が同じ形をしている区間は見ても無駄——まず選択肢を見比べて、違いのある場所を探すのが第一歩です。

本問では3点で決まりましたが、運がよければ1〜2点で決まることもあります。1点計算するごとに選択肢を消していく——残り1つになった時点で終わりです。

式の意味を押さえておくとさらに速い

X=A·C+B·C̄ は、C が選択スイッチになっている形でした。この意味が分かっていれば、代入すら不要になります。

C の値X は本問の点
1A と同じ①③(A=1 なのでX=1)
0B と同じ②(B=1 なのでX=1)

「C=1 ならA、C=0 ならB」——この一言で3点とも即座に判定できます式の形から意味を読み取る習慣をつけておくと、計算せずに答えが見えるようになります

⚠️ よくある間違い
C̄ の掛かる相手を取り違えるのが典型的な誤りです。A に掛かるのがC、B に掛かるのがC̄——逆にすると波形がまるごと入れ替わります
回路図から式を起こすときは、NOT がどちらの入力に入っているか——そこを図に書き込んで確認してください。

⏱️ 本番での進め方
① 論理式 X=A·C+B·C̄ を作る。
② 選択肢が食い違う時刻を数点選ぶ。
③ (A, B, C) を読み取って代入。1点ごとに肢を消す。
④★意味で読めば「C=1 ならA、0 ならB」で即答。

💡 覚え方
「全区間を追わず、違いのある区間だけ見る」——波形問題の鉄則そして「A·C+B·C̄ は C で選ぶスイッチ」——意味が分かれば代入すら要りません

本問は令和7年度上期・平成25年度と論理式も正解も一致します(令和7年度上期A問題14平成25年度A問題14)。3年度にわたる頻出テーマです。

Cの条件ごとに選ぶ入力と出力を整理した二行の表
Cの変化点で区間を分け、C=0ならB、C=1ならAを選びます

回路図から論理式を起こす手順

波形問題の第一歩は、回路図から論理式を作ること——ここを正確にやれば、あとは機械的です。

手順やること書き込む場所
NOT の出口に否定を書く図の線の上
AND の出口に積を書くゲートの右側
OR の出口に和を書く最終出力

必ず図に直接書き込む——頭の中でつなごうとすると、NOT がどちらに付いていたかを忘れます手を動かすほうが速く、確実です。

この論理式が3年度も出る理由

X=A·C+B·C̄ は、論理回路の基本形のひとつ——マルチプレクサ(データセレクタ)です。実用性が高いので繰り返し出題されるのでしょう。

構成要素個数役割
NOT1C̄ を作る
AND2A·C と B·C̄
OR12つをまとめる

わずか4個のゲートで「2つの信号から1つを選ぶ」機能が実現できます——単純で応用範囲が広いのが、この回路が定番である理由です。

選択信号を2本にすれば4入力、3本なら8入力——同じ考え方で拡張できます本問はその最小単位を扱っているわけです。

波形問題で問われている力

タイムチャートの問題は、じつは3つの力を同時に試しています——どれか1つでも欠けると解けません

内容身につけ方
回路を読む力図から論理式を起こす図に書き込む習慣
式を扱う力値を代入して計算する真理値表の練習
図を読む力★波形から入力値を読み取る目盛りを縦にたどる

3つめが意外に難しい——A、B、C の波形が縦に並んでいるので、同じ時刻を縦にたどる必要があります。定規や指を当てて、ずれないように読むのがコツです。

時刻を1つ決めたら、3つの波形すべてを読む——1つでも読み違えると答えが変わります丁寧さがそのまま得点になる設問だと言えます。

タイムチャートを追う手順

波形の問題は、時刻ごとに区切って表にするのが確実です。

手順やることねらい
入力波形が変わる時刻に縦線を引く★区間に分ける
区間ごとに入力の組合せを読む0 と1 を書き込む
各区間の出力を計算する★真理値表を使う
出力を並べて選択肢と照合1区間でも違えば除外

波形として見るから難しく感じるだけで、区間に分ければ、ただの真理値表の問題になります。

区間の数はせいぜい4〜8——全部計算しても手間はわずかです。「波形を目で追う」のではなく「表に落とす」のが要領になります。

選択肢を絞るときは、特徴的な区間から見る——すべての入力が1 の区間や、すべて0 の区間出力が決まりやすく、判定に使いやすいでしょう。

まとめ

論理式X=A・C+B・C̄
①(1,0,1)X=1
②(0,1,0)X=1
③(1,1,1)X=1
答え(3)

▼あわせて解きたい関連問題
・論理回路とタイムチャートから出力波形を選ぶ(令和7年度上期):【機械】令和7年度上期A問題14
・論理回路とタイムチャートから出力波形を選ぶ(平成25年度):【機械】平成25年度A問題14

📚 次に解くべき関連問題
【機械】平成25年度A問題14(情報18)
【機械】令和3年度A問題14(情報21)
【機械】平成23年度B問題18(情報15)
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