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平均検波回路で出力が平均値になるのは何故ですか?
また平均とはどこの平均のことを言っているのですか?

「平均検波回路」の質問画像

A 回答 (5件)

おそらく、変調波の周波数の逆数より十分小さく、


搬送波周期より充分大きい期間での
電圧平均でしょうね。
どんな平均かは平滑に使っている回路次第。
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ダイオードの出力側にCがある場合は、検波出力は搬送波のピーク電圧になります。

よって検波出力は搬送波のピークを結んだものになります。この検波方式を包絡線検波とか尖頭値検波と言います。
Cがない場合、出力は搬送波の正の部分(正弦波の上半分)がそのまま出てきます。搬送波の正の部分だけの間欠した波形です。実際の回路では検波出力はまだ高周波成分(搬送周波数)を含んでいるのでこの後にローパスフィルターを設けて高周波を除去します。
検波出力は搬送波の 正の半サイクル と 負の部分のゼロ です。これをローパスフィルターで単純に平均化にしたと考えてください。これが平均値検波回路です。
正弦波を平均値に換算するとピーク値の63.7%になりますが負の半サイクルはゼロなので最終的な検波信号は63.7%の半分の30%ほどにしかなりません。出力が小さいだけで何のメリットもないように思えますが、アナログ時代のTVに使われていたように思います。どんなメリットだったか忘れましたが。
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No.2補足


Dをブリッジダイオードにして正負両方の平均値を出すことも可能です。

但し正確にはどちらもDの飽和電圧分のロスはありますので。普通のダイオードですと0.5-0.6Vですが、高周波なのでゲルマニウムダイオード、或いはショットキーダイオード、またはFETを使います。
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Dが入ってるからです。

Dが無ければ出力は交流になり、正負の波形は打ち消し合い電圧は0になってしまいます。従ってDで正の波形のみ取り出すことでそれは平均値になのです。
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交流を整流して得られるのは平均値になります。


なので、そのような回路から計測値を表示する場合は、
平均値から実効値に換算しないといけません。
この換算では、元の波形は正弦波を想定しているので、
元の波形が歪めば、表示値は実効値からずれてしまいます。

平均値とは、波形の面積の時間平均値になります。
例えば、波高値が1の正弦波の場合、
平均値は2/pi、実効値は1/√2 になります。
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