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
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問題
第三種 電気主任技術者試験 令和2年度（2020年） 理論 問21 （訂正依頼・報告はこちら）
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
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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この過去問の解説 （2件）
01
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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02
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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