電験三種　H25年　理論　問18　問題と解説

問１８

問 18

図は、NOT　IC、コンデンサC　及び抵抗を用いた非安定マルチバイブレータの原理図である。

次の（a）及び（b）の問に答えよ。

（a）　この回路に関する三つの記述（ア）～（ウ）について、正誤の組合せとして、正しいものを次の（１）～（５）のうちから一つ選べ。

（ア）　この回路は電源を必要としない。

（イ）　抵抗　\(R_1\)　[Ω]　の値を大きくすると、発振周波数は高くなる。

（ウ）　抵抗器　\(R_2\)　は、\(\rm NOT_１\)　に流れる入力電流を制限するための素子である。

（ｂ）　次の波形の中で、コンデンサ C の端子間電圧　\(V_C\)　[V]　の時間　\(ｔ\)　[s]　の経過による変化の特徴を最もよく示している図として、正しいものを次の（１）～（５）のうちから一つ選べ。

ただし、いずれの図も１周期分のみを示している。

問（a）
（ア）について、電気回路を動作させるには、回路に電流を流すための電源は必要です。（ア）にの記述は誤りです。

この時点で、答えは（4）と（5）の2つになります。

（イ）について、一般的に、発振回路の周波数は　\(\cfrac{1}{CR}\)　の関係があります。
つまり、発振周波数は帰還抵抗と反比例の関係になりますので　\(R_1\)　を大きくすると周波数は低くなります。
（イ）の記述は誤りです。

（ウ）について　\(R_2\)　と　\(\rm NOT_1\)　は直列なので　\(R_2\)　が大きくなれば　\(\rm NOT_1\)　に流れる電流は小さくなります。
（ウ）の記述は正しい。

問（a）の答えは（5）になります。

問（b）
非安定マルチバイブレータは、コンデンサの充放電を繰り返すことで発振回路を構成しています。

一般的に、放電は急激で充電はなだらかな曲線になります。
充放電を繰り返すということから、正負の値を持つのは（2）と（5）になります。

放電が急で充電がなだらかなのは、（2）のグラフになります。

問（b）の答えは（2）になります。

正解は (a)－（５）、(b)－（２）になります。