ハードウェア(全104問中6問目)
No.6解説へ
図1の電圧波形の信号を，図2の回路に入力したときの出力電圧の波形はどれか。ここで，
は抵抗(R)，
はダイオード(D)，
は接地を表す。なお，ダイオードの順電圧は0Vであるとする。
は抵抗(R)，はダイオード(D)，は接地を表す。なお，ダイオードの順電圧は0Vであるとする。出典：令和5年春期 問22
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解説
ダイオードは、電流を一方向にしか流さない性質をもつ電子部品です。電流に対する「弁」のように動作します。交流電流では一定周期ごとに電圧の流れる向きが変わりますが、ダイオードの作用を利用することで正電圧のみを取り出しています。
設問の図では下側が接地されているので、電圧がプラスのときは上の線から下の線に向けて電流が流れようとします。ダイオードの向きより上から下への電流は通さないため、電流は、ダイオードを含む線ではなく出力側に流れることになります。このため、電圧がプラスのときは入力側の電位差がそのまま出力側に表れます。
逆に、電圧がマイナスのときは下の線から上の線に向けて電流が流れようとします。ダイオードは下から上への電流を通すため、ダイオードを含む線により回路は短絡され、出力側には電流が流れません。このため、電圧がマイナスのときは出力側の電圧はゼロとなります。
したがって、マイナスの電圧が印加されたときに、出力電圧がゼロとなる「ア」の波形になります。
逆に、電圧がマイナスのときは下の線から上の線に向けて電流が流れようとします。ダイオードは下から上への電流を通すため、ダイオードを含む線により回路は短絡され、出力側には電流が流れません。このため、電圧がマイナスのときは出力側の電圧はゼロとなります。