令和3年度 春期 午前 問23
ハードウェア
制御信号に関する問題
図は DC モータの正転逆転制御の動作原理を示す回路である。A1 から A4 の四つの制御信号の組合せの中で，モータが逆転するものはどれか。ここで，モータの＋端子から−端子に電流が流れるときモータは正転し，S1 から S4 のそれぞれのスイッチ素子は，対応する A1 から A4 の制御信号がそれぞれ High のとき導通するものとする。
〔回路図〕
+V
┌───────┴───────┐
S1[A1] S3[A3]
├──+ ( M ) -──┤
S2[A2] S4[A4]
└───────┬───────┘
GND
〔4肢の組合せ表〕
A1 A2 A3 A4 ア Low Low Low Low イ Low High Low High ウ Low High High Low エ High Low Low High
- アA1＝Low，A2＝Low，A3＝Low，A4＝Low
- イA1＝Low，A2＝High，A3＝Low，A4＝High
- ウA1＝Low，A2＝High，A3＝High，A4＝Low
- エA1＝High，A2＝Low，A3＝Low，A4＝High
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✓ これが正解ウA1＝Low，A2＝High，A3＝High，A4＝Low
解説
A2 と A3 だけを High にする組合せです。
設問は、四つの制御信号の High と Low の組合せの中から、モータが逆転するものを選ばせています。ですから見分けの軸は、その組合せで導通するスイッチ素子が、電源から接地まで一本の道をつくるかどうかと、その道がモータを通る向きが正転と反対になっているかどうか、という二点だけです。回路は電源と接地の間に四つのスイッチ素子を置き、その中ほどにモータをはさむ形をしています。電流が流れるのは、上側の一方と、対角にある下側の一方が同時に導通したときだけです。設問はプラス端子からマイナス端子へ流れるときを正転と定めていますから、正転をつくる対角の相手側、すなわちもう一組の対角を導通させれば向きが入れ替わります。ですから選ぶべきなのは、A2 と A3 だけが High になっている組合せです。
ほかの選択肢はなぜ違うのか
- アA1＝Low，A2＝Low，A3＝Low…：四つの制御信号をすべて Low にする組合せです。どのスイッチ素子も導通しないので電源から接地へ至る道ができず、モータに電流が流れないため回転そのものが起きません。
- イA1＝Low，A2＝High，A3＝Lo…：下の段にある二つだけを High にする組合せです。モータの両端がそろって接地の側へつながるだけで電位に差がつかず、モータを貫く向きのある電流が生じません。
- エA1＝High，A2＝Low，A3＝Lo…：上の段の左と下の段の右を High にする組合せです。この対角ではプラス端子からマイナス端子へ電流が流れるので、設問の定めに従えば正転となり、求められている向きとは逆になります。
出典：令和3年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問23
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