平成26年度 春期 午前 問21

✓ これが正解イ同じ軸で，高さのそろったパルスが並び，パルスごとに高い状態の続く長さ（幅）が変わる波形

解説

名前のとおり、幅だけを変えて平均の電力を調整します。

設問は、モータの速度制御に使う PWM 制御の駆動波形を選ばせています。変調の方式を問う設問は、英語の名前が何を変えると言っているかを先に一語で決めておくと迷いません。PWM は Pulse Width Modulation の略で、変えるのはパルスの幅です。つまり電圧の高さは一定のまま、一周期のうち電気を流している時間の割合だけを動かします。モータの回り方に効くのはこの割合が決める平均の電力ですから、幅を広げれば速く、狭めれば遅く回ります。回路の側から見ても利点があり、スイッチを全開か全閉のどちらかにしか置かないので、中途半端な電圧を作るときのような発熱が起きません。組込みの電力制御でこの方式が定番になっているのはそのためです。したがって選ぶべきなのは、高さのそろったパルスが並び、高い状態の続く長さだけが変わっている波形です。なお設問が低域通過フィルタを通していないと断っているのは、なめらかに整形する前の、角の立った二値の波形を答えさせるためです。

ほかの選択肢はなぜ違うのか

• ア縦軸「電圧」，横軸「時間」のグラフで，幅…：こちらは間隔と長さをそろえたまま、振幅の側を上下させている図です。動かしている量が名前の指す対象と食い違っており、振幅を変える方式に当たります。
• ウ同じ軸で，階段状に高さを上げ下げしながら…：階段状に値を刻みながら曲線を描く図で、デジタルとアナログを変換する回路の出力に近い姿です。なめらかな波は整形したあとに現れるものなので、設問が置いた断りに反します。
• エ同じ軸で，中くらいの高さの台の上に高いパ…：二段の形が同じ姿のまま等間隔で繰り返されるだけの図です。高さも長さも間隔も動いていない以上、何かを変調した波形とは呼べません。