エンベデッドシステムスペシャリスト試験 令和3年度 秋期 午前II 問11

【正解】ア

PWM信号は、一定周期の中で高レベルになっている時間の割合、すなわちデューティ比によって情報を表します。これをアナログ電圧に戻すには、細かなオン・オフ成分を除き、時間平均を取り出すローパスフィルタが必要です。アは、入力と出力の間に抵抗を直列に置き、出力から接地へコンデンサを接続したRCローパスフィルタです。コンデンサが充放電してパルスを平滑化するため、出力にはデューティ比に応じた電圧が現れます。入力の低レベルを0V、高レベルをVHとすれば、十分に平滑化された出力はおおむねVH×デューティ比です。

イの回路は誤りです。直列コンデンサと接地抵抗から成るRCハイパスフィルタであり、直流分やゆっくりした変化を遮り、立上り・立下りなどの速い変化を通す回路です。ウの回路は誤りです。抵抗だけの分圧回路であり、電圧振幅は下げられてもPWMのパルス列を平滑化できません。エの回路は誤りです。コンデンサだけの構成では直流分を伝えず、充放電の経路も適切に定まらないので、デューティ比に対応する安定した直流電圧を得られません。

【ポイント】 PWMの復調には、PWM周波数より十分低い遮断周波数をもつローパスフィルタを用います。 RC時定数R×Cを大きくするとリプルは減りますが、入力変化への応答は遅くなるという関係も押さえます。