平成26年度 春期 午前Ⅱ 問14

✓ これが正解ア（原典は図。in → 抵抗 → out，out の点 → コンデンサ → 接地）

解説

直列の抵抗と接地へのコンデンサで作るローパスフィルターで平均を取ります。

PWM の信号は、一定の周期の中で High の時間の割合を変えたパルス列です。このパルスの高い周波数の成分を取り除いて平均の電圧だけを取り出せば、High の時間の割合に比例したアナログ電圧が得られます。そのためには、低い周波数だけを通すローパスフィルターを使います。in から抵抗を直列に通し、out の点からコンデンサで接地へつなぐ RC 回路は、コンデンサが電荷をためたり放したりして電圧の変化をならすので、ローパスフィルターとして働きます。直列に抵抗、接地側にコンデンサなら低い周波数を通す、と配置で覚えると見分けられます。

ほかの選択肢はなぜ違うのか

• イ（原典は図。in → コンデンサ → o…：in から直列にコンデンサを通し、out の点から抵抗で接地へつなぐ形は、直流や低い周波数の成分を通さないハイパスフィルターです。PWM の平均の電圧は直流の成分なので、この回路ではむしろ取り除かれてしまいます。
• ウ（原典は図。in → 抵抗 → out，…：抵抗を2個つないだ形は、入力の電圧を一定の比で分けるだけの分圧回路です。周波数による違いがないので、パルスの形がそのまま小さくなって出てくるだけで、平均の電圧には変換されません。
• エ（原典は図。in → コンデンサ → o…：コンデンサを2個つないだ形は、直列のコンデンサが直流の成分を通さないので、PWM の平均の電圧を取り出せません。変化する成分を容量の比で分けるだけになり、アナログ電圧への復調には使えません。