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 電気・電子系技術者が開発現場で求められる技術力を、試験問題を通じて客観的に把握し、可視化する「E検定 ~電気・電子系技術検定試験~」(主催:電気・電子系技術者育成協議会)。日経テクノロジーオンラインではこれまで、2014年秋、2015年春にそれぞれ実施するE検定に合わせて、本コラムでE検定のサンプル問題を連載した(過去のサンプル問題や出題範囲など、E検定の詳細はこちら)。今回、2015年11月29日(日)に実施するE検定に向けて、新たな問題を紹介していく(E検定の申し込みはこちら)。  

 今回、出題する問25は「電子回路」の分野から、スイッチトキャパシタの原理を用いてフィルタの抵抗値を求める問題である。スイッチトキャパシタのコンデンサの両側のスイッチを周期的にオンオフすることによって、コンデンサを充放電する。これによって電荷の移動が起こり、パルス状の電流がコンデンサに流れる。このコンデンサに流れる平均電流が、スイッチを切り替える周波数によって変化するので、等価的に抵抗値が変化したのと同じになる。これが、スイッチトキャパシタの原理である。スイッチトキャパシタの原理を理解することにより、スイッチトキャパシタフィルタの抵抗値を計算することができる。この問題は「概念の応用能力」であるレベル2、正答率は50.9%である(E検定試験の効果と学習方法(PDF形式)はこちら)。


【問25】
 図はCR積分回路と等価なスイッチトキャパシタを使った積分器であり、1次のローパスフィルタとなっている。回路の2つのスイッチはクロック信号fCLKにて交互にオープン、クローズを繰り返し、C1と組み合わせることによって等価抵抗Rを構成する。fCLK=10[KHz]、C1=20[pF]としたとき、このローパスフィルタの等価抵抗値Rは何[MΩ]か。ただし、OPアンプは理想アンプとする。

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