令和2年度 10月 午前Ⅱ 問11
ハードウェア
PLLに関する問題
PLLのブロック図中のa〜cに入れるべき回路の組合せとして,適切なものはどれか。
PLLのブロック図:
入力信号 → [ a ] → [ 低域通過フィルタ ] → [ c ] → 出力信号
↑ │
└──────── [ b ] ←────────────────┘
(出力信号から分岐した帰還路が b を通って a のもう一方の入力へ入る)
選択肢は原典ではa・b・cの表。
- アa:位相比較器 / b:電圧制御発振器 / c:分周器
- イa:位相比較器 / b:分周器 / c:電圧制御発振器
- ウa:電圧制御発振器 / b:位相比較器 / c:分周器
- エa:電圧制御発振器 / b:分周器 / c:位相比較器
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✓ これが正解イa:位相比較器 / b:分周器 / c:電圧制御発振器
解説
aが位相比較器、bが分周器、cが電圧制御発振器です。
PLLは、出力の周波数と位相を入力信号にそろえる帰還の回路です。入力信号と帰還してきた信号が合流するaには、二つの位相の差を電圧にして出す位相比較器が入ります。その出力を低域通過フィルタでならし、得られた電圧に応じて周波数を変えるcが電圧制御発振器で、これが出力信号を作ります。出力を戻す帰還路のbに分周器を入れると、出力を分周した信号が入力と一致するように制御されるので、出力は入力の周波数に分周比を掛けた周波数になります。比べる、ならす、発振する、割って戻す、という信号の流れの順で並べると覚えやすくなります。
ほかの選択肢はなぜ違うのか
- アa:位相比較器 / b:電圧制御発振器 …:bに電圧制御発振器、cに分周器を置くと、出力信号を作るのが分周器になってしまいます。低域通過フィルタの電圧で周波数を変えて出力を作るのは電圧制御発振器なので、bとcが入れ替わっています。
- ウa:電圧制御発振器 / b:位相比較器 …:aに電圧制御発振器を置くと、入力信号と帰還信号を比べる回路がなくなります。二つの信号の位相差を求める位相比較器は、帰還路のbではなく、二つの信号が合流するaに置く必要があります。
- エa:電圧制御発振器 / b:分周器 / …:aに電圧制御発振器、cに位相比較器を置くと、比べる回路が出力の側に来てしまい、フィルタの電圧で発振周波数を変える流れが成り立ちません。位相比較器は入力と帰還信号が合流する位置に必要です。
出典:令和2年度 10月 エンベデッドシステムスペシャリスト試験 午前Ⅱ 問11
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