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一陸技 令和5年(2023)年01月期2 無線工学の基礎 A-20

一陸技 令和5年(2023)年01月期2 無線工学の基礎 A-20

次の記述は、図に示す原理的な二重積分形A-D変換回路の動作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、積分回路は、演算増幅器(AOP)、抵抗R〔Ω〕、静電容量C〔F〕を用いて、理想的に動作するものとし、初期状態で出力電圧Voは、0〔V〕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。(1)制御回路により、スイッチSWをa側に切り替えて未知の入力電圧(直流電圧)Vx〔V〕を、クロックパルスの数がNoになるまでの間、積分回路の入力に加える。このとき、クロックパルスの周波数をfc〔Hz〕とすると、パルス数がNoになった時の出力電圧Vox〔V〕は、次式で表される。Vox=-(VCRx)×(A)〔V〕・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・①(2)パルス数がNoになると、SWはb側に切り替えられ、積分回路の入力にはVxとは逆極性の規定の直流電圧Vs〔V〕が入力される。このため、Voは、Vox〔V〕から0〔V〕に向かって増加を始める。(3)比較回路でVoと0〔V〕を比較し、SWがb側に切り替えられてからVo=0〔V〕となるまでの間のパルス数をカウンタで計数する。このときのパルス数をNxとすると次式が成り立つ。-(VCRx)×(A)+(VCRs)×(B)=0〔V〕・・・・・・・②(4)式②より、次式が得られる。Vx=(C)×Vs〔V〕・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・③したがって、式③よりNoとVsは既知数であるから、NxからVxを求めることができる。ABCfcNfcxNNxoスイッチ(SW)積分回路coofcNNxxNfxfccNNNNNooxxo入力電圧(直流電圧)+VxSW回路abR-ACOPVo比較回路0〔V〕cfcNx+oNxNx−VscfcNofc制御回路発生回路クロックパルスカウンタ出力(デジタル信号)

答え:5


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