令和5年度下期理論問18

図1は，飽和領域で動作する接合形

\mathrm {FET}

を用いた増幅回路を示し，図中の

v_{\mathrm {i}}

並びに

v_{\mathrm {o}}

はそれぞれ，入力と出力の小信号交流電圧

\mathrm {[V]}

を表す。また，図2は，その増幅回路で使用する

\mathrm {FET}

のゲート－ソース間電圧

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

に対するドレーン電流

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

の特性を示している。抵抗

R_{\mathrm {G}}=1 \ \mathrm {M\Omega }

，

R_{\mathrm {D}}=5 \ \mathrm {k\Omega }

，

R_{\mathrm {L}}=2.5 \ \mathrm {k\Omega }

，直流電源電圧

V_{\mathrm {DD}}=20 \ \mathrm {V}

とするとき，次の(a)及び(b)の問に答えよ。問題画像

問題画像

(a)　

\mathrm {FET}

の動作点が図2の点

\mathrm {P}

となる抵抗

R_{\mathrm {S}}

の値

\mathrm {[k\Omega ]}

として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。　(1)　

0.1

　　(2)　

0.3

　　(3)　

0.5

　　(4)　

1

　　(5)　

3

(b)　図2の特性曲線の点

\mathrm {P}

における接線の傾きを読むことで，

\mathrm {FET}

の相互コンダクタンスが

g_{\mathrm {m}}=6 \ \mathrm {mS}

であるとわかる。この値を用いて，増幅回路の小信号交流等価回路をかくと図3となる。ここで，コンデンサ

C_{1}

，

C_{2}

，

C_{\mathrm {S}}

のインピーダンスが使用する周波数で十分に小さいときを考えており，

\mathrm {FET}

の出力インピーダンスが

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

や

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

より十分大きいとしている。この増幅回路の電圧増幅度

\displaystyle A_{\mathrm {v}}=\left| \frac {v_{\mathrm {o}}}{v_{\mathrm {i}}}\right|

の値として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。　　(1)　

10

　　(2)　

30

　　(3)　

50

　　(4)　

100

　　(5)　

300

問題画像

(a) の解答を表示する (a) の解答を非表示にする

正解：(4)

(b) の解答を表示する (b) の解答を非表示にする

正解：(1)

出典：令和5年度下期第三種電気主任技術者試験　理論科目

電子理論（電子回路） ★★★★☆

次のランダム問題へ