矩形信号の発生矩形信号発生器として、Arduino(アルドゥイーノ) unoを使用します。
詳細は
Arduino(アルドゥイーノ) unoを参照願います。矩形信号の発生スケッチ1（プログラム1）
//digitalWrite
const int outPin = 13;
void setup()
{
pinMode(outPin, OUTPUT);
}
void loop()
{
int i;
for (i=0; i <= 20; i++)
{
digitalWrite(outPin, HIGH);
digitalWrite(outPin, LOW);
}
}
解説：（１）ディレイ無しに13番ピンの出力をON/OFFします。
（２）ピンの出力ON/OFFには時間がかかるため、周波数は145kHz程度になります。
矩形信号の発生スケッチ2（プログラム2）
//tone
void setup()
{
tone(13, 50000);
}
void loop()
{
}
解説：（１）13番ピンに周波数50kHzの矩形信号を出力します。
（２）設定可能な最大周波数は65535Hzです。
（３）設定可能な最小周波数は31Hzです。
矩形信号波形データの保存矩形信号波形データの保存は、Hantek 6022BE PC USB 2CH デジタルオシロスコープを使用します。
詳細は
Hantek 6022BEデジタルオシロスコープとAMラジオを参照願います。補足説明
（１）Windows7からWindows10にアップグレード後正常動作しなくなりました。
（２）Hantek 6022BEデジタルオシロスコープを接続後、「システム」＿「デバイスマネージャー」＿「Hantek622BE DRIVER 2」 を更新する必要がありました。
（３）Time/divの設定と保存時の時間間隔Δｔには以下の関係がありました。
| No | Time/div | Δｔ |
| 1 | 500us | 1us |
| 2 | 200us | 1us |
| 3 | 100us | 1us |
| 4 | 50us | 1us |
| 5 | 20us | 0.25us |
| 6 | 10us | 0.125us |
| 7 | 5us | 0.0625us |
| 8 | 2us | 0.02us |
| 9 | 1us | 0.01us |
微分回路図1-1に微分回路図を示します。
図1-1において、入力電圧はArduino(アルドゥイーノ) unoを使用し、矩形信号の発生スケッチ1（プログラム1） を使用します。
矩形信号波形データはHantek 6022BE PC USB 2CH デジタルオシロスコープを使用して保存したデータ を使用します。
Time/divの設定は5usとします。このときの時間間隔Δｔは0.0625usとなります。
このデータを「V0=f(t)」とします。
コンデンサーに蓄積される電荷Q（単位クーロン）は電流をi（単位A)とすると
抵抗とコンデンサの電圧の和は、入力電圧に等しくなります。すなわち
出力電圧V1は
電荷Qの初期値をゼロとするならば、 (1-2)式から電流iが求まります。
電流iが決定されれば、 (1-1)式から電荷Qの計算ができます。
電流iが決定されれば、 (1-3)式から出力電圧V1が計算できます。
これらの計算はEXCELの表計算で実行できます。
1-1.xls（微分回路の計算）のダウンロード1-1.xls（微分回路の計算）は以下からダウンロードできます。
1-1.xls（微分回路の計算）をダウンロードする。1-1.xlsはOpenOffice 4.1.3でも問題無く動作しました。
コンデンサ容量15〜60pFでの計算結果グラフコンデンサ容量15〜60pFでの計算結果グラフを以下に示します。
周波数＝145kHz
時間間隔Δｔ=0.0625μs
抵抗R=10kΩ
コンデンサ容量15〜60pFでの実測結果グラフコンデンサ容量15〜60pFでの実測結果グラフを以下に示します。
周波数＝145kHz
時間間隔Δｔ=0.0625μs
抵抗R=10kΩ
微分回路の簡易計算方法の検討まとめ（１）微分回路の出力電圧波形の検討において、計算結果と実測結果が大幅に異なる結果となりました。
（２）計算では近似計算誤差が発生します。
（３）実測では、鋭い波形にオシロスコープが追従できない可能性があります。
（４）真値を知るのは難しいのですが、今回はオシロスコープの波形追従性誤差が大きいように思えます。
（５）計算はマクロを使用しないため扱いが容易です。