デューティ比とは?でゅーてぃひ
デューティ比とは、周期に対するパルスのHigh期間の比率で、PWMではこの値が出力の平均電圧・平均電力を決める。分解能はPWMカウンタのビット数で決まるため、クロックが同じまま周期を短くすると分解能は粗くなり、周期と分解能はトレードオフの関係に立つ。実質的にはD/A変換器を持たない機器のアナログ出力手段になる。
最終更新:2026-10-06
この語が出る過去問を解く →背景
アナログ量を与えたい相手(モータ、ヒータ、LED)に対して、マイコンの端子が直接出せるのはHighかLowの2値だけである。D/A変換器を載せれば解決するが、部品と端子と費用が増える。時間方向の割合という形にすれば、汎用のタイマとスイッチだけで連続量を近似できる。この置き換えを成立させる指標がデューティ比である。
具体例
周期20ミリ秒でHigh期間が1.5ミリ秒ならデューティ比は7.5%で、RCサーボの角度指令はこの形式のパルス幅で与える。ArduinoのanalogWriteは8ビットで、0〜255の値としてデューティ比を指定するため分解能は256段階に固定される。
試験での引っ掛け
周期(PWM周波数)を変えてもデューティ比が同じなら出力の平均値は変わらない、が最大の引っ掛け。周波数が効くのは唸り音や応答の滑らかさのほうである。またデューティ比はHigh期間の絶対値ではなく、周期に対する比率である点も落としやすい。
関連用語
出た過去問
問題文で直接問われたものと、解説の中で触れられたものが含まれます。
出典:平成29年度 秋期 応用情報技術者試験 午前 問21(IPA)解説で登場
モータの速度制御などにPWM(Pulse Width Modulation)制御が用いられる。PWMの駆動波形を示したものはどれか。ここで、波形は制御回路のポー…
正解:イ:矩形パルスの高さ(電圧)は一定で、パルス幅が変化しながら等間隔に並ぶ波形
要点:PWMは振幅を変えずパルス幅(デューティ比)で制御する
PWM制御は、一定周期の中でパルスがHigh(オン)である時間の割合、すなわちデューティ比を変えることで、平均的な供給電力を調整する方式である。したがって出力波形は電圧の高さが一定のまま、パルスの幅だけが変化する矩形波になる。モータの速度制御では、このデューティ比の増減で回転数を制御する。
出典:令和2年度 10月試験 応用情報技術者試験 午前 問22(IPA)
モータの速度制御などにPWM(Pulse Width Modulation)制御が用いられる。PWMの駆動波形を示したものはどれか。ここで、波形は制御回路のポー…
正解:一定の高い振幅を保ったまま、パルスのオン幅(デューティ比)が周期ごとに変化する矩形波(PWM波形)。
要点:PWMは振幅一定でパルス幅を変え平均電力を制御する
PWMは、一定周期・一定振幅の矩形波のうち、オンになっている時間の割合(デューティ比)を変化させて平均電力を制御する方式である。したがって駆動波形は、高さがそろった矩形パルスのオン幅だけが周期ごとに変わる形になる。モータではこの平均電圧の変化が回転速度の制御になる。
出典・参考
解説は資格暗記が独自に作成しています。過去問の出典は各問題に記載のとおりです。