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第三種電気主任技術者の過去問 令和2年度(2020年) 理論 問21

問題

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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、次の問に答えよ。
ただし、IB[µA]、lC[mA]はそれぞれベースとコレクタの直流電流であり、ib[µA]、ic[mA]はそれぞれの信号分である。また、VBE[V]、VCE[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、vbe[V]、vce[V]はそれぞれの信号分である。さらに、vi[V]、vo[V]はそれぞれ信号の入力電圧と出力電圧、VCC[V]はバイアス電源の直流電圧、R1[kΩ]とR2[kΩ]は抵抗、C1[F]、C2[F]はコンデンサである。なお、R2=1kΩであり、使用する信号周波数においてC1、C2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。

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
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( 第三種 電気主任技術者試験 令和2年度(2020年) 理論 問21 )
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この過去問の解説 (2件)

3

コレクタ電流ICは、ベース電流IBに応じて変化します。

この出力特性が図2に与えられている事を利用します。

コレクタ電流ICは、抵抗R2に流れる電流に等しく、

まず、抵抗R2に掛かる電圧(V2とします)を求めます。

V2は、VCCとVCEを用いて、

V2 = VCC − VCE

と表すことができます。

ここで問題文より、VCE = 1/2 VCC = 6 V と与えられている為、

V2 = 12 − 6 = 6 V

となります。

また、オームの法則より、

IC = V2 / R2 = 6 / (1 x 103) = 6 mA

と判ります。

よって、図2の出力特性より、

縦軸 IC = 6 mA、VCE = 6 V を参照すると、

ベース電流は IB = 30 μA  が対応します。

よって、[3]が正解です。

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正解は3です。


トランジスタの出力特性(図2)より、
トランジスタ動作点 VCE = 1/2 × VCC = 6 [V] の IB [μA]の値を求めます。


コレクタ電流 IC は、R2の端子電圧を V2 とすると
IC = V2/R2 = (VCC − VCE)/R2

    = (12 − 6)/(1×103 )

    = 6×10-3 [A] = 6 [mA]

図2のトランジスタ特性より、

IC = 6 [mA]のとき、IB = 30 [μA] となります。

よって、正解は 3 の「30」となります。

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