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平成30年(2018)年01月期 無線工学A A-18

平成30年(2018)年01月期 無線工学A A-18

A−18次の記述は、図に示す帰還形パルス幅変調方式を用いたデジタル電圧計の原理的な動作等について述べたものである。内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。ただし、入力電圧を+Ei〔V〕、周期T〔s〕の方形波クロック電圧を±EC〔V〕、基準電圧を+ES、−ES〔V〕、積分器出力電圧(比較器入力電圧)をEO〔V〕とする。また、R1の抵抗値はR2の抵抗値と等しいものとし、回路は理想的に動作するものとする。なお、同じ記号の内には、同じ字句が入るものとする。入力電圧Ei発生器クロック電圧±ECR1R2R3‑+C積分器EO‑+R1〜R3:抵抗〔Ω〕比較器C:コンデンサ〔F〕制御回路ゲートとクロック電圧基準電圧+ES+EC−EC+Ei0〔V〕〔V〕0T時間〔s〕基準電圧SW入力電圧−EST1時間〔s〕図1−ES+ES表示デジタル計数回路図2(EO)積分器出力電圧+〔V〕−0TT2時間〔s〕(1)+Ei、±EC及び比較器出力により交互に切り換えられる+ES、−ESは、共に積分器に加えられる。比較器は、積分器出力EOを零レベルと比較し、EO>0のときには+ESが、EO<0のときには−ESが、それぞれ積分器に負帰還されるようにスイッチ(SW)を駆動する。(2)SWが+ES側または−ES側に接している期間は、A電圧の大きさによって変化し、その1周期にわたる平均値が、ちょうどA電圧と打ち消しあうところで平衡状態になる。すなわち、SWを開閉するパルスがA電圧によってパルス幅変調をABC受けたことになる。SWが+ES側に接している期間を図2に示すT1〔s〕、1入力T×EiR1、R2−ES側に接している期間を図2に示すT2〔s〕とすれば、平衡状態では、2入力2T×EiC次式が成り立つ。B=(T2−T1)×ES･･･①3入力2T×EiR1、R2(3)①式で、Eiは、(T2−T1)に比例するので、例えば、(T2−T1)の時間を計4クロック2T×EiR1、R2数回路でカウントすれば、Eiをデジタル的に表示できる。この方式の確度5クロックT×EiCを決める最も重要な要素は、原理的に+ES、−ESとCである。(FA001‑5)

答え：1

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