第三種電気主任技術者（電験三種） 過去問
令和3年度（2021年）
問13 (理論 問13)

まず始めに、入力側、出力側でどのような電圧が加わっているのか整理していきます。

●入力側

　v_i ＝ v_gs

回路図において、v_iとv_gsの間に何も負荷が接続されていないので、

v_iはそのままv_gsとなります。

●出力側

r_dとR_Lと2つの抵抗が並列に接続されていますが、r_dはR_Lに比べて十分に大きいと定義されており、電流はほぼ流れないため無視します。

g_mv_dsは理想電流源であることから、オームの法則に従ってv_oを表すと

　v_o ＝ −R_Lg_mv_gs

となります。

ここでマイナスがついているのは、回路図中でv_gsの向きを正とした場合にv_oの向きが逆になるためです。

この回路の電圧増幅度がAv ＝｜v_o/v_i｜と定義されているため、

v_iとv_oそれぞれに代入をすると

　Av＝｜v_o/v_i｜＝ ｜− g_mR_Lv_gs/v_gs｜＝｜－g_mR_L｜＝ g_mR_L

となります。