応用情報技術者試験 令和5年度 春期 午前 問22

【正解】ア

図のダイオードは、出力側が負電圧になろうとすると導通し、出力を0Vに固定する向きで接続されています。入力電圧をVin、出力電圧をVoutとして正負の場合に分けます。Vin＞0のとき、出力側の電位は接地側より高くなるので、ダイオードは逆方向となり、電流を流しません。抵抗による電圧降下も生じないため、Vout＝Vinです。一方、Vin＜0のときはダイオードが順方向に導通します。順電圧は0Vとされているので、Vout＝0Vとなります。したがって、Vout＝Vin（Vin≧0）、Vout＝0（Vin＜0）となり、正の半周期だけが現れるアの波形が正解です。

イの負の半周期だけを通す波形は誤りです。この波形にするには、ダイオードを図とは逆向きに接続します。 ウの0Vより上に持ち上げられ、一部が平らになった波形は誤りです。この回路には波形へ直流電圧を加える電源や、電圧を保持するコンデンサがありません。 エの正負両方の半周期を正側へ折り返す波形は誤りです。これは全波整流の波形であり、一般にブリッジ整流回路などで得られます。

【ポイント】 ダイオードは、順方向では電流を流し、逆方向では電流を遮断します。 半波整流では一方の半周期だけを取り出し、全波整流では両方の半周期を同じ極性にそろえます。 理想ダイオードの順電圧が0Vなら、導通時の出力は厳密に0Vへ制限されます。