第三種電気主任技術者・2024年度 上期・理論

2024年度 上期 理論 問18(b)

(選択問題)無線通信で行われるアナログ変調・復調に関する記述について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

図1は、トランジスタの (ア) に信号波の電圧を加えて振幅変調を行う回路の原理図である。電圧 v1,v2,v3v_1, v_2, v_3 の波形を同時に計測したところ図2のいずれかであった。このとき、電圧 v1v_1 の波形は (イ), v2v_2 の波形は (ウ), v3v_3 の波形は (エ) である。図2のグラフより振幅変調の変調率を計算すると約 (オ) %となる。
ただし、図2のそれぞれの電圧波形間の位相関係は無視するものとする。
(図2:(a)正弦波、(b)振幅変調波(包絡線の最大値8V, 最小値4Vの矢印あり)、(c)振幅一定の高周波)

2024年度 上期 理論 問18(b)の問題図1

出典:第三種電気主任技術者 2024年度 上期 理論 問18(b)

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正答:(5)

要点

正解は(5)。図1はベース変調で、図2では搬送波が (c)、信号波が (a)、振幅変調波が (b) に当たります。包絡線の最大値と最小値から変調率は約 33 % と読めます。

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正解は(5)です。
どこへ信号波を加えているかを回路図から読み取り、波形対応と変調率を確定する問題です。

図1の回路を見ると、信号波 v2v_2 はトランジスタのベース回路(バイアス電源と直列)に挿入されています。これをベース変調と呼びます。
波形の対応:
・v1v_1(搬送波):高周波・振幅一定 →\rightarrow 図2(c)
・v2v_2(信号波):低周波 →\rightarrow 図2(a)
・v3v_3(被変調波):振幅が変化 →\rightarrow 図2(b)

変調率 mm の計算:
図2(b)より、包絡線の最大値 AmaxA_{max} と最小値 AminA_{min} の比率を読み取ります(図の8V, 4Vがp-p値だとしても比率は同じ)。
m=Amax−AminAmax+Amin×100[%]m = \dfrac{A_{max} - A_{min}}{A_{max} + A_{min}} \times 100 [\%]
m=8−48+4×100=412×100≈33.3[%]m = \dfrac{8 - 4}{8 + 4} \times 100 = \dfrac{4}{12} \times 100 \approx 33.3 [\%]
よって、ベース変調、波形順(c)(a)(b)、33% の組み合わせである(5)が正解です。

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