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父と子のエレクトロニクス（アナログ編：その２）

７．トランジスタの特性

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と、コレクタからエミッタにその１００倍くらい（種類によっては１０００倍）の電流が
流れる。電流が「増幅」されるのである。
［実験７−１］トランジスタの特性
Ｆ「図７ー２の回路を組んで、トランジスタの特性を調べてみよう。」
Ｆ「まずトランジスタは２ＳＣ３７２を使います。」
Ｓ「２Ｓというのは何ですか。ダイオードでも１Ｓというのが出てきました。」
Ｆ「よく覚えているね。始めの数字はその素子で半導体が接合している箇所の個数を示し
ます。そしてＳは半導体（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）を示します。なお２Ｓは省くこ
ともあります。」
Ｓ「１０ｋ抵抗と２ｋ半固定抵抗はどういうはたらきですか。」
Ｆ「とりあえずこう考えなさい。１０ｋを流れて来た電流は、一部はトランジスタのベー
スに流れ込み、残りは半固定抵抗を流れ下る。半固定抵抗が小さい抵抗に調節されると、
大部分の電流がそこを流れ下る。ところがその抵抗を大きく調節していくと、トランジス
タに分流する電流が大きくなっていく。」
Ｓ「そうか、ベースに流す電流を加減するのだ。それでは２７０Ωはどうですか。」
Ｆ「トランジスタのコレクタは直接電源につないでも、コレクタに流れ込む電流はほぼ同
じです。ただし２７０Ωを入れると、コレクタ・エミッタ間電圧が大きく変動します。実
際の回路ではこの位置に抵抗を持ったパーツ、たとえば発光ダイオードのようなものが入
るので、このような回路にしたのです。」
Ｓ「いろいろありますね。」
Ｆ「テスターの数が足りないですが、同じ条件で付けたり外したりして計測をしていきま
す。電流計は付けないときは短絡（リード線でつなぐ）させ、電圧計はそれを外したまま
にします。」
Ｓ「それでは実験しよう。」
Ｆ「半固定の抵抗が小さいうちは、ベース・エミッタ間電圧を基準にデータを採ります。
０.２、０.４、０.６、０.７Ｖといったように。」
Ｓ「ちょっと待ってください。半固定はどちらにまわせば抵抗が小さくなるのですか。」
Ｆ「それはつなぎ方に依ります。電源を切ってテスターで実際に抵抗を調べてみればよい
のです。」
Ｓ「電圧が低いうちは全然電流が流れません。」

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Ｆ「次はベースに流れ込む電流を基準にします。０.０５、０.１、０.１５、０.２ｍＡと
いったように。」
Ｓ「図７ー３のようになりました。」
Ｆ「それではまとめをします。」




　　　　　　　　　　　　　　　　　図７−２＆３





　ひとつめは直流増幅率（ｈ_FE）である。ベースからエミッタに流れる電流はベース電流
（Ｉ_B）と言う。これに対してコレクタからエミッタに流れる電流はコレクタ電流（Ｉ_C）
と言う。この２つの電流をグラフに描くと図７ー３のようになる。そしておおむね次の関
係式が成り立つ。
　　　　Ｉ_C＝ｈ_FE×Ｉ_B　　　　｛４｝
これから「トランジスタはベース電流の大きさに比例してその１００倍くらいのコレクタ
電流が流れる」ことが分かる。そしてグラフのこう配が直流増幅率である。実験に使った
Ｃ３７２ではおよそ１４０となる。この数値を知りたいときは「トランジスタ規格表」を
見ればよい。ただし同じ品番のトランジスタでもかなりばらつきがあることは承知してお
こう。なお増幅という用語は誤解を生みやすい。たとえば直流増幅率が１００だからとい
って、トランジスタ自身が１００倍の電流を発生させるわけではない。コレクタ電流はあ
くまで電源によって流される。トランジスタのはたらきは、ベース電流の大きさに応じて
コレクタ電流を加減することである。
　ふたつめはバイアス電圧である。ベース・エミッタ間電圧とベース電流の関係を見てみ
ると、ダイオードと似た特性があることが分かる。つまり「ベース・エミッタ間電圧が
０.７Ｖ近くまで上がらないとベース電流はゼロであり、またベース電流が流れているとき
はいつでも０.７Ｖあまりの電圧がある」。この境界の電圧はバイアス電圧と呼ばれる。
　みっつめはコレクタ・エミッタ間電圧である。２７０Ωの位置にある抵抗を持つパーツ

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は一般には「負荷(ふか)」と呼ばれる。そして実験から「負荷がある場合は、コレクタ電流
が大きくなるにつれてコレクタ・エミッタ間電圧は急激に小さくなる」ことが分かる。た
だし「コレクタ電流がゼロのとき、言い換えるとベース電流がゼロのときはコレクタ・エ
ミッタ間電圧は電源電圧に等しくなる」。言い換えると、すべての電圧降下は負荷ではな
くトランジスタで起きるのである。この２つはセットで頭に入れよう。
　以上でトランジスタの特性は把握できた。それではトランジスタを購入するときには何
に注目したら良いのだろうか。私たちは意外にも直流増幅率はあまり気にしないことが多
い。重要なのは「最大コレクタ電流」である。これはコレクタ電流の許容量で、オーバー
するとトランジスタは発熱で破壊され、ひどいときにはパンと音を立てて破裂する。電力
増幅タイプのＢ型やＤ型のトランジスタは、通常でも放熱板を付けて使用する。実験に使
ったＣ３７２の数値は１００ｍＡである。私たちが選択するトランジスタは
　　　　最大コレクタ電流　　１００ｍＡ
　　　　　　　　　　　　　　４００ｍＡ
のものが多い。なおトランジスタはその店舗に置いている品番の中から購入することにな
る。
　回路設計においてもやはりコレクタ電流の大きさに注意を払う。この実験回路の
１０ｋ抵抗の意味を検討する。ベース電流が流れているときのベース・エミッタ間電
圧は０.７Ｖあまりだから、１０ｋの両端の電圧は７Ｖほどである。したがって抵抗を
流れる電流は
　　　　Ｉ＝７／１０＝０.７〔ｍＡ〕
である。これがすべてベース電流になったとしても、直流増幅率が１００くらいだから
　　　　０.７×１００＝７０〔ｍＡ〕
と最大コレクタ電流を越えることはない。これで安心して実験ができる。このような役割
をする抵抗は「保護抵抗」と呼ばれる。これに対して半固定抵抗の大きさはバイアス電圧
と必要なベース電流が確保できるように、試行錯誤で選べばよい。保護抵抗が自分で入れ
られるようになれば回路設計は一人前である。

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８．スイッチング回路とダーリントン接続

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　前節で勉強したように、トランジスタはベースにかかる電圧が０.７Ｖより小さいうちは
コレクタ電流がゼロであり、バイアス電圧を越えてベース電流を流すとその１００倍くら
いのコレクタ電流が流れる。この特性は自動スイッチとして利用できる。
［実験８−１］スイッチング回路
Ｆ「図８ー１の回路を組みなさい。」
Ｓ「Ｌというのは何ですか。」
Ｆ「たんに長くて細い導線です。たとえば動物が通ったときにそれを引っかけて電気的に
切断されることを期待しています。」
Ｓ「なるほど。」
Ｆ「Ｒは前にやったように現物合わせで探してください。」
Ｓ「それはＬを断線にしてやればいいですね。」
Ｓ「２７０Ωが良さそうです。電流は２０ｍＡになります。」
Ｆ「それでは実際に試してみなさい。」
Ｓ「これは結構おもしろい。」
　これはスイッチング回路と言う。この回路で大切なことは、ベース電流を加減して必要
なコレクタ電流を生み出すのではなく、いきなり十分過ぎるコレクタ電流が流れるように
する。これはスイッチをオンすることに相当する。あるいはバイアス電圧より小さくして
コレクタ電流をゼロにする。これはスイッチをオフすることに相当する。そしてスイッチ
がオンしたときの電流は別にコントロールする。これは便利な考え方であり、私たちはト
ランジスタをほとんどこのスイッチとして利用している。
　次にトランジスタが１つでは得られるコレクタ電流が不足である場合を取り上げる。た
とえばテスターを抵抗の最大レンジ（ｋΩ）にして、テストリードを水道水に浸けてその



　　　　　　　　　　　　　　　　　図８−１＆２

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抵抗を調べてみよう。もちろん２本のテストリードの間隔にもよるが、たとえば３０ｋと
いった数値になる。もし電源として乾電池２本を使うとしたらその電圧は３Ｖであり、こ
のとき流れる電流は０.１ｍＡと小さい。したがってそれを１００倍に増幅しても１０ｍＡ
で、たとえば電子ブザーを鳴らすことにも無理がある。そこでそのコレクタ電流を２つめ
のトランジスタのベースに流し込むのである。こうすれば電流はさらにもう１００倍に増
幅される。このようにトランジスタを２段増幅できるように接続することをダーリントン
接続という。
［実験８−２］ダーリントン接続
Ｆ「図８ー２に示す風呂ブザーの回路を組みなさい。今回は実用性を考えて乾電池２つの
３Ｖ電源にします。」
Ｆ「電子ブザーは種類にもよりますが、１０ｍＡくらいの電流を流すと音が出ます。適当
な音が出るように抵抗を探してみなさい。とりあえずコップに汲んだ水を利用します。」
Ｓ「抵抗は無しでも行けそうですが２７Ωを選んでみました。そのときの電流は１１ｍＡ
です。」
Ｆ「それでは実際に風呂で試してみよう。」
　この回路についていくつか説明する。まず１００ｋ抵抗だが、２本のリード線の電極が
水に浸かっていないとき、その抵抗は１００ｋよりけた違いに大きい。だからＳ点の電位
はほぼ０Ｖであり、バイアス電圧より低い。ここでひとつ注意すると、このダーリントン
接続のバイアス電圧は２倍の１.４Ｖになる（そうならない接続もあるが、ここでは触れな
い）。これに対して２本の電極が水に浸かると、３Ｖは３０ｋと１００ｋで比例配分され
る。これを電圧の抵抗分割という。その結果、Ｓ点の電位は２Ｖあまりになり、ベース電
流が流れるようになる。実際にはベース電流が流れるとＳ点の電位は下がる。それは１０
０ｋと並列にもうひとつ抵抗を入れたのと同じだから、その合わせた抵抗は１００ｋ以下
になるからである。ちなみにそのときのつまりベース電流が流れているときのＳ'点の電位
は、トランジスタの特性からバイアス電圧をすこし上まわる数値になる。
　次に１０ｋ抵抗は保護抵抗である。うっかり２本の電極が直接に触れてしまったときベ
ース電流を制限するはたらきである。この抵抗は電極と電源の間に入れることもできる。
　それからダーリントン接続では第１段のトランジスタのコレクタを電源に接続しないで、
これを第２段のトランジスタのコレクタに接続することがある。

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９．コンデンサの性質

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ちなみに小さいコンデンサの容量は、抵抗のカラーコードに似た方法で表示される。たと
えば４７３というのは
　　　　４７０００ｐＦ＝０.０４７μＦ
のことである。
　コンデンサにはいろいろな種類があるが、よく使うのはセラミックコンデンサと電解コ
ンデンサである。電解コンデンサというのは普通は１μＦ以上で、すこし複雑な仕組みを
持っている。忘れていけないのは極性がある、つまり２本の端子にプラス・マイナスがあ
り、うっかり逆向きに接続すると壊れてしまうことである。長い方の端子がプラスにつな
ぐ方であり、マイナスにつなぐ方はそのことが胴体部に表示されている。どちらの向きに
も電圧がかかるような回路では、図９ー１のように同じ容量のコンデンサをマイナスどう
しを内側にして直列に接続して利用する。ただしこうするとコンデンサの容量は半分にな
ることを承知しておこう。それから電解コンデンサでは「耐圧」にも注意を払うべきであ
る。つまりこれは掛けてよい電圧の許容量であり、これを越えるとやはり破壊されてしま
う。とくに通常の交流では瞬間的に１.４倍の電圧が掛かることを考慮して耐圧に余裕があ
るものを選ぶようにする。これに対してセラミックコンデンサは１μＦ以下で、無極性で
気軽に使うことができる（耐圧がないわけではない）。
　それではコンデンサの充電と放電の様子を調べてみよう。それには大きい容量の
１０００μＦ電解コンデンサを使用する。そうでないと一瞬に完結してしまって、流れる
電流や両端の電圧の変化を追いかけることができない。それから電圧の計測に直接テスタ
ーを利用することはできない。いくら容量が大きいといてもコンデンサに貯まる電気量は
知れており、アナログタイプのテスターは自身にすこし電気を流しながら電圧を検出する
しくみだからである。そこであとで勉強するオペアンプを使ったボルテージホロワという
回路を利用する。後節を読んですこし予備知識をつけて対応して欲しい。
［実験９−１］コンデンサの充電と放電
Ｆ「図９ー２の回路を組んで、まず充電のときのコンデンサに流れ込む電流とそのときの
両端の電圧を追いかけます。コンデンサに掛ける電圧は乾電池１つで１.５Ｖにします。オ
ペアンプを使うため−８Ｖも必要です。」
Ｆ「準備ができたら、時計を見ながら充電にスイッチを入れ、１０ｓおきに計測して記録
します。電圧と電流を一度に計測するのは無理だから、くり返し実験してデータを採りま
す。そして電流計の向きにはいつも注意を払いなさい。」

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Ｓ「まず電圧の計測ができました。」
Ｆ「コンデンサの放電は２７ｋをショートさせるとすぐできます。」
Ｓ「要領が分かってきました。」
Ｆ「ところで電流の最大値はいくつでしたか。」
Ｓ「４２μＡ（マイクロアンペア）です。」
Ｆ「それでは放電の方に移りましょう。」
Ｓ「図９−３のようなデータになりました。放電電流の最大値は４３μＡです。」
Ｆ「電池の電圧は１.６０Ｖですね。それではもう一度充電の実験をして、コンデンサの電
圧が１.０２Ｖになるまでの時間を計りなさい。」
Ｓ「中途半端な数字ですね。２９ｓかかりました。」
Ｆ「つぎは放電で０.５９Ｖになる時間です。」
Ｓ「２９ｓです。前と同じ値です。」
Ｆ「結果をグラフにしてみるといいですね。」




　　　　　　　　　　　　　　　　　図９−２＆３





　コンデンサの充電や放電の様子は具体的にとらえることができた。それではコンデンサ
の性質をひとつひとつ学習していく。
　始めにコンデンサが持っている電圧の意味である。抵抗を通さずに直接にコンデンサを
充電・放電する場合は、コンデンサが持っている電圧と掛ける電源電圧とは速やかに一致
していく。ところが実験のように抵抗を通して充電・放電する場合は、十分な時間が経つ
までは一致しない。まして電圧が変動する交流の場合は、２つの電圧はいつもずれている
と言える。コンデンサに電気が貯まると、その電気量に比例してプラス電気が元の中性の

　　　　　　　　　　　　　　　　　　- 9 -

状態に戻ろうとして流れ出そうとする。この電圧がコンデンサの持っている電圧である。
まとめると「コンデンサはそこに貯まっている電気量に正比例した大きさの電圧を持って
いる」のである。それは｛５｝式を変形した次の関係式で計算できる。
　　　　Ｅ＝（１／Ｃ）×Ｑ　　　　｛６｝
　次にコンデンサの電圧とそのときの電流の関係である。放電から見ていくと、たとえ
ば２０ｓ後の電流２２μＡは、オームの法則から
　　　　０.８２／２７＝０.０３０〔ｍＡ〕＝３０〔μＡ〕
と求められる。データがすこしずれているのは実験誤差として我慢してほしい。ここで言
いたいのは「電気が貯まったコンデンサは、その瞬間はそれだけの電圧を持つ電池と同じ
である」ことである。充電の場合も、たとえば５０ｓ後の電流８μＡを検討してみよう。
コンデンサは１.３２Ｖの電池と同じであり、乾電池の１.６０Ｖが掛かっているので、抵
抗に掛かる電圧は差し引き０.２８Ｖである。だからその電流は
　　　　０.２８／２７＝０.０１０〔ｍＡ〕＝１０〔μＡ〕
とまずまずの結果が得られる。こうして考えると、電流の時間変化が充電と放電で同じに
なることも理解できる。ちなみに充電開始と放電開始の瞬間の電流は
　　　　１.６０／２７＝０.０５９〔ｍＡ〕＝５９〔μＡ〕
となって、テスターの針がそれに追随できていないことを表している。
　続いて充電・放電の所要時間の目安になる「時定数」である。厳密に言うと完全に充電
したり、完全に放電したりするには無限の時間が必要である。現実には１００％充電・放
電したと見なせる時間はある。しかしもうすこし正確にこのことを扱うには、放電の場合
では、始めに持っていた電圧に対してそのある割合までコンデンサの電圧が降下するのに
必要とする時間を定義する。ここで「ある割合」とは１／ｅである。ｅは自然対数の底で、
具体的には２.７１８・・・という数値である。だから１／ｅは０.３６８であり、始めの
電圧の３７％（約１／３）になるまでの時間ということになる。充電の場合は、掛けてい
る電圧に対してあと１／ｅまでコンデンサの電圧が上昇するのに必要とする時間である。
つまり掛けている電圧の６７％（約２／３）になるまでの時間である。このような時間を
「時定数」と定義する。大切なのは、この時定数はもとの電圧が大きくても小さくても同
じ数値になることである。
　さてこの時定数はコンデンサの容量に比例して大きくなる。ところが忘れていけないの
は、実験でも体験したようにコンデンサに直列に接続している抵抗にも比例して大きくな

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ることである。考えてみれば、コンデンサに流す電流を加減しているわけだから当然であ
る。時定数はコンデンサと抵抗のセットに対して定義される数値である。そして時定数
（τ：タウ）は充電でも放電でも次の関係式で計算できることが分かっている。
　　　　τ＝ＣＲ　　　　｛７｝
この関係式の比例定数が１になるように１／ｅという割合が選ばれたのである。時定数の
単位は秒（ｓ）である。実験の場合で計算すると
　　　　１０００μＦ＝０.００１Ｆ　　２７ｋ＝２７０００Ω
　　　　τ＝０.００１×２７０００＝２７〔ｓ〕
となり、計測されたデータとよく一致する。実はコンデンサの正確な容量は時定数を計測
して得ている。まとめると「コンデンサの充電・放電の目安になる時定数は、その容量と
接続している抵抗値の積で計算できる」のである。

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１０．平滑回路と微分回路

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Ｆ「今度はコンデンサを１００μに戻して、抵抗を５１０Ωにしてみなさい。」
Ｓ「あれ、同じ１００μでも抵抗が小さくなると平滑の効果も小さくなります。図の真ん
中の波形に戻ってしまった。」



　　　　　　　　　　　　　　　　図１０−１〜３




　この回路は図５−５で紹介した電源装置に含まれている。そして抵抗はその装置に接続
する負荷を表している。平滑回路はコンデンサと抵抗のみからできている。ここで大切な
のは、抵抗は電気が流れにくいがコンデンサにはすぐに電気が流れ込むことができること
である。脈流の上り坂のときには、その電流の一部が抵抗に流れ、残りはコンデンサに流
れ込んで貯まる。そして脈流の下り坂になっても、電気が貯まったコンデンサは電池とし
てはたらき、その一部の電気を抵抗に流し出す。ここでコンデンサの容量が大きければそ
の電圧はあまり降下しない。そして放電による電圧の降下部分は次の上り坂で充電によっ
て回復する。こうして電圧が平滑な直流が得られるわけである。。そして抵抗が小さくな
るとそれに流れる電流が大きくなるので、コンデンサが容量不足になってくるのである。
どの程度に平滑するかは目的による。電源装置では、レギュレータは入力する電圧がいつ
でも８Ｖ以上あれば、きっかり８Ｖの安定した電流を出力する。
　要するに平滑回路というのは、負荷や電源に対してコンデンサを並列に入れたものであ
る。そしてこれが雑音吸収にも威力を発揮する。雑音というのは私たちが必要とする電気
信号に混在している余計な信号のことである。雑音は外部から侵入してくることも、その
回路自身から発生することもある。それには不定期なものもあるし、周期的なものもある。
たとえばラジオは、雷がなるとガリガリと不快音を立てるし、蛍光灯に近づけると家庭用
交流の影響を受けてブーンという６０Ｈｚの低音（「ハム」という）が入ってくる。また
回路設計がまずいと、発生した小さい雑音が回路の中を循環し（これを「発信する」とい
う）積み重なって大きな雑音となり、これが必要とする電気信号を無茶苦茶にしてしまう

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ことがある。
　多くの雑音はオッシロスコープで把握することができる。たとえば上の実験では脈流に
図１０−３のように、それよりかなり周波数が高い雑音が入って来ることがある。これに
対して大きなコンデンサを並列に入れれば、雑音を含めてすべてが平滑化される。しかし
小さいコンデンサなら雑音部分のみが平滑化される。つまり雑音を取り除くことができる。
私たちの電源装置には、１００μと０.１μが使われている。経験的に言うと、雑音源や
ＩＣ（集積回路）に対して１００μないし０.１μあるいはその両方を並列に入れると成功
する可能性が大きい。
　是非付け加えておきたいことがある。雑音の種類は多種多様でその対策は一筋縄ではい
かない。そのたび毎に粘り強く試行錯誤で克服していくのが基本である。そのノウハウの
蓄積こそ回路設計の実力と言っても過言ではない。
　次に、平滑回路のコンデンサと抵抗を入れ替えた形の微分回路を調べてみよう。実験に
は図１０−４のような波形の電気信号を使う。時間と共に電圧が四角形に変化するので
「方形波」と呼ばれる。これはコンピュータを始めとするデジタル回路に不可欠な信号で
ある。オシロスコープは検定用に１ｋＨｚの方形波が取り出せるようになっているので、
それを利用することにする。周波数（ｆ）と周期（Ｔ）には次の関係式が成立するので、
　　　　Ｔ＝１／ｆ　　　　｛８｝
周波数が１ｋＨｚということは
　　　　Ｔ＝１／１０００＝０.００１〔ｓ〕
つまり周期は１ｍｓである。周期というのはひとつの波が通過する時間のことである。
［実験１０−２］微分回路
Ｆ「図１０−５の回路を組みなさい。オッシロからプロトボードに検定波端子とグランド
（ＧＮＤ）端子を接続します。」
Ｆ「始めは０.０１μにして、Ａ点の信号を見てみます。」
Ｓ「確かに図１０−４の波形です。山の部分の電圧は５Ｖです。」
Ｆ「それではＢ点を調べましょう。」
Ｓ「図１０−６の上のような波形です。これはどういうことですか？」
Ｆ「コンデンサを０.１μ、１μ、１０μと替えてＢ点の波形の変化を追いかけます。」
Ｓ「図の真ん中、下のような波形になっていきます。」
Ｆ「１０μのときの電圧を読み取りなさい。」

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Ｓ「方形波の山が２.５Ｖ、谷が−２.５Ｖです。どうしてマイナスが出てくるんだろう？」
Ｆ「それではコンデンサを０.０１μに戻しなさい。」
Ｆ「そして抵抗を１０ｋに替えます。」
Ｓ「あれ、０.１μで１ｋのときと同じだ。これは時定数が同じになるからですね。」



　　　　　　　　　　　　　　　　図１０−４〜６




　それでは１ｋで０.０１μの場合から考えてみよう。始めに方形波の山の部分が掛かって
くると、それは５Ｖの電源で充電するのと同じだら、コンデンサの電圧はしだいに高くな
っていく。抵抗の両端の電圧はその差になるから、Ｂ点の波形は充電曲線をひっくり返し
たように、つまり放電曲線と同じになる。そしてコンデンサはほほ充電が完了して５Ｖの
電池と同じになる。そこで方形波の谷の部分が掛かってくると、Ａ点の電位が０Ｖになる
ので、Ｂ点の電位はー５Ｖになるのである。そして今度は放電が始まり、コンデンサの電
圧は次第に下がっていく。したがってＢ点の波形は放電曲線をひっくり返したようになる。
これがくり換えされる。この場合の時定数は
　　　　τ＝０．０１〔μ〕×１〔ｋ〕＝０．０１〔ｍｓ〕
で、この方形波のひとつの山や谷が進む時間である０.５ｍｓに比べて十分に小さいことを
押さえておこう。ちなみに時定数の計算では、容量と時間にそれぞれもっともよく使うμ
とｍｓという単位を当てれば、抵抗のｋと合わせて数値をそのままにして計算できること
も覚えておくと便利である。
　続いてコンデンサの容量を次々に大きくしていく。時定数がどんどん大きくなって、方
形波のひとつの山や谷の間に充電したり放電したりすることができなくなる。充電が完了
しないまま、つまりコンデンサの電圧が５Ｖにならないうちに谷が掛かり、放電が完了し
ないまま、つまりコンデンサの電圧が０Ｖに戻らないうちに山が掛かる。
　そして今度は１ｋで１０μの場合を考えてみよう。時定数は１０ｍｓで山や谷の時間に

　　　　　　　　　　　　　　　　　　- 14 -

比べてけた違いに大きい。まずコンデンサが半分の２.５Ｖの電圧を持っている状態から始
めてみる。そこに方形波の山が掛かると、抵抗の両端の電圧はもちろん２.５Ｖで、Ｂ点の
電位は２.５Ｖである。ところが山の終わりになっても充電はあまり進まず、事態はほとん
ど変化していない。そして谷が掛かると、Ｂ点の電位は−２.５Ｖになる。同じように谷の
終わりになっても放電はあまり進まず、結局Ｂ点の電位は図１０−６の下のような波形に
なることが分かる。次にコンデンサの電圧が０Ｖの状態から始めてみる。このときは充電
の方が放電より起こりやすい。充電曲線はこう配がより急な部分が、そして放電曲線はよ
りなだらかな部分が該当するからである。こうしてコンデンサの電圧はすこしずつ上昇し
ていく。これに対してコンデンサの電圧が５Ｖの状態から始めると、放電の方が充電より
起こりやすく、電圧は降下していく。こんなわけでコンデンサの電圧は時間と共に半分の
２.５Ｖに落ち着くことになる。
　ここであとの場合について視点を変えてみよう。このＢ点の波形は図１０−４の方形波
の交流成分と言える。つまり方形波は、図１０−６の下の波形（交流成分）と図１０−２
の下の波形（直流成分）を合成したものである。つまり「電気信号の周期に比べてけた違
いに大きい時定数を持つ微分回路は、その交流成分のみを通過させる」のである。