令和2年度理論問18

図1に示すエミッタ接地トランジスタ増幅回路について，次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし，

I_{\mathrm {B}} \ \mathrm {[\mu A]}

，

I_{\mathrm {C}} \ \mathrm {[mA]}

はそれぞれベースとコレクタの直流電流であり，

i_{\mathrm {b}} \ \mathrm {[\mu A]}

，

i_{\mathrm {c}} \ \mathrm {[mA]}

はそれぞれの信号分である。また，

V_{\mathrm {BE}} \ \mathrm {[V]}

，

V_{\mathrm {CE}} \ \mathrm {[V]}

はそれぞれベース―エミッタ間とコレクタ―エミッタ間の直流電圧であり，

v_{\mathrm {be}} \ \mathrm {[V]}

，

v_{\mathrm {ce}} \ \mathrm {[V]}

はそれぞれの信号分である。さらに，

v_{\mathrm {i}} \ \mathrm {[V]}

，

v_{\mathrm {o}} \ \mathrm {[V]}

はそれぞれ信号の入力電圧と出力電圧，

V_{\mathrm {CC}} \ \mathrm {[V]}

はバイアス電源の直流電圧，

R_{\mathrm {1}} \ \mathrm {[k\Omega ]}

と

R_{\mathrm {2}} \ \mathrm {[k\Omega ]}

は抵抗，

C_{\mathrm {1}} \ \mathrm {[F]}

，

C_{\mathrm {2}} \ \mathrm {[F]}

はコンデンサである。なお，

R_{\mathrm {2}}=1 \ \mathrm {k\Omega }

であり，使用する信号周波数において

C_{\mathrm {1}}

，

C_{\mathrm {2}}

のインピーダンスは無視できるほど十分小さいものとする。 (a)　図2はトランジスタの出力特性である。トランジスタの動作点を

\displaystyle V_{\mathrm {CE}}=\frac {1}{2}V_{\mathrm {CC}}=6 \ \mathrm {[V]}

に選ぶとき，動作点でのベース電流

I_{\mathrm {B}}

の値

\mathrm {[\mu A]}

として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。　(1)　

20

　　(2)　

25

　　(3)　

30

　　(4)　

35

　　(5)　

40

(b)　小問(a)の動作点において，図1の回路に交流信号電圧

v_{\mathrm {i}}

を入力すると，最大値

10 \ \mathrm {\mu A}

の交流信号電流

i_{\mathrm {b}}

と小問(a)の直流電流

I_{\mathrm {B}}

の和がベース（

\mathrm {B}

）に流れた。このとき，図2の出力特性を使って求められる出力交流信号電圧

v_{\mathrm {o}}

（

=v_{\mathrm {ce}}

）の最大値

\mathrm {[V]}

として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。ただし，動作点付近においてトランジスタの出力特性は直線で近似でき，信号波形はひずまないものとする。　(1)　

1.0

　　(2)　

1.5

　　(3)　

2.0

　　(4)　

2.5

　　(5)　

3.0

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正解：(3)

(b) の解答を表示する (b) の解答を非表示にする

正解：(3)

出典：令和2年度第三種電気主任技術者試験　理論科目

電子理論（電子回路） ★★★☆☆

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