応用情報技術者試験 応用情報技術者試験 平成29年度秋期 午前 問21: 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

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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

• ア.駆動波形（横軸:時間，縦軸:電圧。パルス幅が不規則に変化する矩形波）
• イ.駆動波形（横軸:時間，縦軸:電圧。一定周期で並ぶ均等な矩形波）
• ウ.駆動波形（横軸:時間，縦軸:電圧。階段状に増減するアナログ的波形）
• エ.駆動波形（横軸:時間，縦軸:電圧。デューティ比が変化する矩形波）

正解

イ. 駆動波形（横軸:時間，縦軸:電圧。一定周期で並ぶ均等な矩形波）

解説

PWM(パルス幅変調)は，一定の周期の中で電圧をオン(High)にしている時間の割合(デューティ比)を変えることで，平均的な電力を調整しモータの速度などを制御する方式である。ポート出力そのもの(低域通過フィルタを通す前)は，0V と一定電圧の2値だけをとる矩形波(方形波)であり，周期が一定でオン幅で制御する規則的な矩形波として現れる。一定周期の均等な矩形波を示したイが正しい。アナログ的に連続変化する波形や，振幅自体が変化する波形は PWM のポート出力ではない。

選択肢ごとの解説

• ア.誤り。パルスの幅や間隔が不規則に乱れた矩形波で，一定周期でデューティ比を制御するという PWM の規則的な駆動波形になっていない。
• イ.正しい。0V と一定電圧の2値をとり，一定周期で規則正しく並ぶ矩形波であり，PWM のポート出力(駆動波形)を表している。
• ウ.誤り。階段状・連続的に増減するアナログ的な波形であり，PWM のポート出力は2値の矩形波なので該当しない(これは低域通過フィルタ後の平均化波形に近い)。
• エ.誤り。矩形波ではあるが振幅(電圧の高さ)自体が変化する波形に見え，振幅を一定に保ちオン時間幅で制御する PWM の駆動波形とは異なる。