質問: 積分回路と微分回路? 初めて質問します。 自分なりに調べたのですが、分からず、まとまらず、の状態なんです。 積分回路と微分回路は何に使われているのでしょうか? 回路に組み込まれているのは分かるのですが、どういったジャンルの製品に使われているのでしょうか? ぜひとも教えていただきたいです。 よろしくお願いいたします。
回答: 積分回路はある一定時間の変化を平滑化する作用があります。たとえばホースから出る水の量や勢いはホースの太さと元の水圧に直接的に影響を受けます。ところが途中にバケツを置けば、元の水圧に応じてバケツの水面が上下しますが、バケツから流れ出る水の水圧は瞬間的な元水圧の変動は受けなくなります。積分を行う区間(時定数という)を適切に調整することにより外乱の影響を受けにくく安定して制御を行うことが出来ます。 微分回路は逆に変化が現れたときにその変化を抽出する働きをします。たとえば昼休みになってみんなが一斉にテレビをつけたら消費電力が上がりますが、発電所ではその徴候をすぐに捕らえるために微分回路を使います。 逆の使い方として、パルス上の外乱を取り除くために使うことがあります。ラジオ放送を聞いている時に近くをバイクがとおるとバリバリという音が入りますが、このバリバリというパルス状の雑音を微分回路で抽出し、元の信号に加えれば除去することが出来ます。 多くのicの入力回路にも同様のノイズ除去回路が用いられています。 電子回路的にこれらを実現するのがrc回路であったりrl回路だったりします。電流に対してlは積分的に働き、電圧に対してcは積分的に働きます。(反対に電流に対してcは微分的に働き、電圧に対してlは微分的に働きます。) rと組み合わせることで適切な時定数を作ることが出来ます。また工業プロセスの一部を電子回路にすることによって、プロセス自体では実現し得ない高速な応答やプロセスの安定化を図ることが出来ます。