情報16【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7年度上期 A問題14 完全解説

電験3種 機械科目 情報 令和7年度上期 A問題14 入力が変わると出力は?タイムチャートを読む

今回は令和7年度上期 機械科目 A問題14を解説します。論理式X=A・C+B・C̄で表される論理回路に、タイムチャートで与えられた入力A,B,Cを加えたときの出力Xの波形を選ぶ問題です。★情報17(令和6年度下期A問題14)・情報18(平成25年度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、同一パターンの反復出題です。

タイムチャート上でチェックポイントごとの(A,B,C)の値をX=A・C+B・C̄の式に代入して出力を計算し、選択肢を絞り込むのが効率的な解き方です。全波形を細かく追う必要はありません。

🔁 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6年度下期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7年度上期 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7年度上期 A問題14 問題文
令和7年度上期 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7年度上期 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7年度上期 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:出力Xの真理値表を先に作る

X=A·C+B·C̄ の真理値表を8行すべて作っておく——そうすれば波形のどの時点でも即座に判定できます

ABCX理由
0000C=0 なのでB=0
0010C=1 なのでA=0
010★1C=0 なのでB=1
0110C=1 なのでA=0
1000C=0 なのでB=0
101★1C=1 なのでA=1
110★1C=0 なのでB=1
111★1C=1 なのでA=1

「理由」の欄を見ると規則がはっきりします。C=1 ならA の値、C=0 ならB の値——8行すべてがこの規則で説明できます

X=1 になるのは4行——ちょうど半分です。A とB が対等に扱われているからで、マルチプレクサとして当然の結果になります。

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)
AとCのAND、BとCの否定のANDをORする論理回路図
回路の論理式はX=A・C+B・C̄です

チェックポイントで絞る

問題図のタイムチャートから3点を選び、真理値表と照らし合わせます

(A, B, C)真理値表の行X
(1, 0, 1)101★1
(0, 1, 0)010★1
(1, 1, 1)111★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びます。1点でも0 なら落とせるので、素早く絞れます。

3つのチェックポイントを計算して正解3を導く選択肢消去図
3時点すべてでX=1となり、順に選択肢を除外すると(3)が残ります
答え正解は (3)です。真理値表を先に作っておけば、何点でも即座に判定できます

★3年度で出題されている定番問題

この問題は、まったく同じ論理式・同じ回路で3回出題されています。電験3種の情報分野では屈指の頻出テーマです。

年度問題番号正解
平成25年度A問題14(3)
令和6年度下期A問題14(3)
令和7年度上期(本問)A問題14(3)

正解の番号まで同じ——選択肢の並びも変えられていないという珍しい例です。それでも番号ではなく中身で覚えるのが安全でしょう。

過去問はこちら——平成25年度A問題14令和6年度下期A問題143問とも解いておけば、この形式は完全に押さえられます

⚠️ よくある間違い
3回とも出ているということは、次も出る可能性が高い——確実に取れるようにしておきたい設問です。
ポイントは「C が選択スイッチ」という理解ひとつ。これさえ押さえておけば、波形でも真理値表でも論理式でも対応できます
逆に、回路図を毎回律儀に読み解いていては時間がもったいない——形を覚えてしまうのが最も効率的です。

⏱️ 本番での進め方
① 真理値表を8行作る。C=1 ならA、C=0 ならB。
② タイムチャートから数点を読み取る。
③ 3点とも X=1。それを満たす波形を選ぶ。
④ 3年度で出題の定番。形を覚えてしまうのが速い。

💡 覚え方
「C=1 ならA、C=0 ならB」——8行の真理値表がこの一言で書ける3年度で出ている定番なので、確実に押さえておきましょう

Cが1ならA、Cが0ならBを出力する2対1選択回路の説明図
Cが選択信号となり、C=1ではA、C=0ではBがXに現れます

マルチプレクサを拡張する

本問の回路は2入力1出力のマルチプレクサ——入力を増やすとどうなるかを見ておきましょう。

選択信号の本数選べる入力数必要なAND
1(本問)22個
244個
3★88個

選択信号がn 本なら2n 入力——2進数の考え方そのものです。選択信号の値を2進数と見れば、何番目の入力を選ぶかが決まります

4入力なら、選択信号2本の4通りの組合せに、それぞれ入力を1つ割り当てる——本問の式を素直に拡張した形になります。

デマルチプレクサとデコーダ

逆向きの回路がデマルチプレクサ——1つの入力を、選択信号で指定した出力へ振り分けるものです。

入力を常に1 に固定すれば、デコーダになります。選択信号の値に対応する1本だけが1 になる——7セグメント表示の駆動などに使われます

マルチプレクサ・デマルチプレクサ・デコーダ——いずれも本問と同じ「AND とOR の組合せ」でできています。基本形を押さえておけば、どれも読み解けるのです。

同じ問題が3回出た意味

この論理式が3年度で出題されている——試験対策としてどう受け止めるかを考えてみましょう。

観点意味
出題側から見て★論理回路の基本を確実に問える良問
受験者から見て過去問を解いておけば確実に取れる
次回への備えまた出る可能性が高い

電験3種の情報分野は、出題範囲が比較的せまい——論理回路・基数変換・フローチャート・通信の4本柱です。だから同じ問題が繰り返されることになります。

逆に言えば、過去問を一通り解けば得点源にできる——他の分野に比べて学習効率がよいのです。

本問のような「形の決まった問題」は、解法まで覚えてしまうのが得策——本番で考える時間を、計算問題に回せるようになります。

「C=1 ならA、C=0 ならB」——この一言だけ覚えておけば、3年度分の問題がすべて解けるのです。

論理回路の問題を型で解く

回路図+タイムチャートという形式——手順を決めておけば、その場で考えることはありません

段階作業注意点
①式にするゲートの出口に記号を振る★NOT の位置を落とさない
②表にする入力の全組合せで出力を出す2入力なら4通り
③波形に戻す時刻ごとに表を引く★区間ごとに判定

回路→式→表→波形という流れ——いきなり波形を追わないことが大切です。

式を立てるのが面倒なら、②から始めてもかまいません——0 と1 を図に書き込んで、直接ゲートを通すほうが速い場合もあります。2入力4通りなら、そのほうが確実でしょう。

A問題は1問4〜5分——この手順が身についていれば2〜3分で片づきます浮いた時間を計算問題に回せるのが大きな利点です。

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6年度下期):【機械】令和6年度下期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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