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平成29年度 秋期 応用情報技術者 問21

テクノロジ系

モータの速度制御などにPWM(Pulse Width Modulation)制御が用いられる。PWMの駆動波形を示したものはどれか。ここで,波形は制御回路のポート出力であり,低域通過フィルタを通していないものとする。

選択肢

選択肢の図

図の内容(文字)
ア
縦軸:電圧,横軸:時間。一定の幅のパルスが一定間隔で並び,パルスごとに高さ(電圧)が異なる(低い→中→高い→中→低い…と変化する)波形。
イ
縦軸:電圧,横軸:時間。高さ(電圧)が一定の矩形パルスが並び,パルスごとにHighの幅(パルス幅)が異なる波形。
ウ
縦軸:電圧,横軸:時間。電圧が0に戻らず,階段状に少しずつ上下に変化してなだらかな山と谷を描く波形。
エ
縦軸:電圧,横軸:時間。0→中間の電圧→高い電圧→中間の電圧→0という段付きの形を同じ周期・同じ形で繰り返す波形。
正解と解説

正解 イ

PWMは、電圧の高さを一定にしたまま、パルスの幅(Highの時間)を変えて平均電力を制御する方式です。

PWM(Pulse Width Modulation)制御は、一定周期のパルスのHighの時間の割合(デューティ比)を変えて、平均電圧を調整します。ポート出力はHighとLowの2値だけなので、波形の高さは一定です。イの図は高さが一定で、パルスごとにHighの幅が異なります。これがPWMの駆動波形です。低域通過フィルタを通すと、デューティ比に応じたなだらかな電圧になります。

ア:アは、パルスの幅を一定にして高さ(振幅)を変えるPAM(Pulse Amplitude Modulation)の波形です。

ウ:ウは、D/A変換の出力のように電圧を多段階に変える波形です。ポート出力の2値のパルスではありません。

エ:エは、同じ形を同じ周期で繰り返すだけで、パルスの幅が変化していません。電圧も3段階あり、2値のPWM出力ではありません。

出典:平成29年度 秋期 応用情報技術者試験 問21

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出典:平成29年度 秋期 応用情報技術者試験 問21(独立行政法人情報処理推進機構)

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