正答5
解説
正解は5です。
図の回路は、入力側にコンデンサCが直列に入り、出力側に抵抗Rが並列に接続されています。
出力は抵抗Rの両端の電圧で、これはCR高域通過回路(微分回路)です。
コンデンサは低い周波数ほど電流を通しにくいため、低い周波数の信号が遮断されます。
【選択肢別解説】
1:× この回路は低い周波数を遮断し、高い周波数を通します。
低域通過回路ではなく、高域通過回路として働きます。
2:× CR回路の時定数は、CとRの積(τ = CR)で表されます。
CとRの和ではありません。
3:× 矩形波を入力すると、立ち上がりと立ち下がりで鋭いパルス状の波形が出力されます。
これは微分波形であり、積分波形ではありません。
4:× 遮断周波数は fc = 1/(2πCR)で表されます。
Cの容量が大きいほど、遮断周波数は低くなります。
5:○ 遮断周波数では、出力電圧が入力電圧の1/√2(約0.707倍)になります。
これは電力で半分、デシベルで約-3 dBに当たります。
【ポイント】
Cが直列でRが出力側なら高域通過(微分)回路、Rが直列でCが出力側なら低域通過(積分)回路です。
心電計の時定数回路は、この高域通過回路の応用です。