第三種電気主任技術者の過去問 令和3年度（2021年） 理論 問22

冒頭に触れた通り回路図を書き換えるため、コンデンサの合成容量と、コンデンサとインダクタンスの接続関係を分かりやすくしていきます。

まず、トランジスタのどこに接続されているのかを確認していきましょう。

図中の左側にあるコンデンサは、ベースとエミッタに接続されています。これをC_BEとします。

同様に、右側にあるコンデンサはコレクタとエミッタに接続されています。これをC_CEとします。

さらに、インダクタンスはベースとコレクタに接続されているのでL_BEとします。

これを元に、回路図を下図のように書き換えてみると、

コンデンサは直列接続、

コンデンサとインダクタンスは並列接続

であることが分かります。

次に、コンデンサの合成容量を計算します。

　C₀ ＝ (C_BE×C_CE)/(C_BE＋C_CE)

　　＝ {(1×10^－6) × (1×10^－6)} / {(1×10^－6) ＋ (1×10^－6)}

　　＝ (1×10^－12) / (2×10^－6)

　　＝ 0.5×10^－6

　　＝ 0.5 [μF]

この回路が発振するためには以下の条件を満たしている必要があります。

・回路でのエネルギーの消費がゼロ、もしくは消費分を補完して振動を持続させること

・コンデンサとリアクタンスの位相が0であること

ここで、コンデンサとリアクタンスの位相がゼロであることというのが共振回路と同じ条件であることに気付ければ、

並列共振回路の共振周波数を求める公式で求めることができます。

　f₀ ＝ 1/(2π×√LC)

　　＝ 1/(2π×√((5×10^－6)×(0.5×10^－6))

　　＝ 1/(2π×√(2.5×10^－6))

　　≒ 1007000[Hz]

　　≒ 100[kHz]