電験三種 令和4年度(2022) 下期 理論 問18(a) 過去問解説

（選択問題：問17または問18のどちらか1問を解く） 図1の回路は，電流帰還バイアス回路に結合容量を介して，微小な振幅の交流電圧を加えている。この入力電圧の振幅が $A_{\mathrm{i}} = 100$ mV，角周波数が $\omega = 10\,000$ rad/sで，時刻 $t$[s]に対して $v_{\mathrm{i}}(t)$[mV]が $v_{\mathrm{i}}(t) = A_{\mathrm{i}}\sin\omega t$ と表されるとき，次の(a)及び(b)の問に答えよ。 (a) 次の文章は，電圧 $v_{\mathrm{B}}(t)$ に関する記述である。 トランジスタのベース端子に流れ込む電流 $i_{\mathrm{B}}(t)$ が十分に小さいとき，ベース端子を切り離しても2 kΩの抵抗の電圧は変化しない。そこで，図2の回路で考え，さらに重ね合わせの理を用いることで，電圧 $v_{\mathrm{B}}(t)$ を求める。まず，$v_{\mathrm{i}}(t) = 0$ Vとすることで，直流電圧 $V_{\mathrm{B}}$ ＝　(ア)　Vが求められる。次に，直流電圧源の値を0 Vとし，コンデンサのインピーダンスが2 kΩより十分に小さいと考えると，交流電圧 $v_{\mathrm{B}}(t)$ の振幅 $A_{\mathrm{B}}$ ＝　(イ)　mVと初期位相 $\theta_{\mathrm{B}}$ ＝　(ウ)　radが求められる。以上より，$v_{\mathrm{B}}(t) = V_{\mathrm{B}} + A_{\mathrm{B}}\sin(\omega t + \theta_{\mathrm{B}})$ と表すことができる。 上記の記述中の空白箇所(ア)〜(ウ)に当てはまる組合せとして，最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。