令和3年度 秋期 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問11

解説

PWM（パルス幅変調）信号は，パルスのオン時間の割合（デューティ比）に応じて平均電圧が変化する信号です。この平均電圧成分（低周波成分）だけを取り出し，スイッチングに伴う高周波成分を取り除いてアナログ電圧として復調するには，ローパスフィルタ（低域通過フィルタ）を用います。入力から抵抗（R）を介して出力を取り出し，出力とグランドの間にコンデンサ（C）を接続する RC ローパスフィルタ（積分回路）が，この目的に適した回路です。

選択肢ごとの解説

• ア正しい。入力に対して直列に抵抗，出力とグランド間にコンデンサを接続した RC ローパスフィルタは，PWM 信号の高周波成分を減衰させ，平均電圧（デューティ比に応じたアナログ電圧）を取り出す復調回路として適切です。
• イ誤り。入力に対して直列にコンデンサ，出力とグランド間に抵抗を接続した回路は，直流成分や低周波成分を遮断するハイパスフィルタ（微分回路）であり，PWM 信号の平均電圧を取り出す用途には適していません。
• ウ誤り。入力に直列の抵抗と，出力・グランド間の抵抗を組み合わせた回路は単なる抵抗分圧回路であり，コンデンサによる平滑化（積分）の働きがないため，PWM のスイッチング成分を除去できません。
• エ誤り。入力に対して直列にコンデンサを 2 段接続したような構成は，直流・低周波成分を遮断してしまうため，PWM 信号の平均電圧（アナログ電圧）を復調する用途には適していません。