電験三種 令和2年度(2020) 理論 問18(b) 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(a)及び(b)の問に答えよ。 ただし，$I_{\mathrm{B}}$[μA]，$I_{\mathrm{C}}$[mA]はそれぞれベースとコレクタの直流電流であり，$i_{\mathrm{b}}$[μA]，$i_{\mathrm{c}}$[mA]はそれぞれの信号分である。また，$V_{\mathrm{BE}}$[V]，$V_{\mathrm{CE}}$[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，$v_{\mathrm{be}}$[V]，$v_{\mathrm{ce}}$[V]はそれぞれの信号分である。さらに，$v_{\mathrm{i}}$[V]，$v_{\mathrm{o}}$[V]はそれぞれ信号の入力電圧と出力電圧，$V_{\mathrm{CC}}$[V]はバイアス電源の直流電圧，$R_1$[kΩ]と $R_2$[kΩ]は抵抗，$C_1$[F]，$C_2$[F]はコンデンサである。なお，$R_2 = 1\,\mathrm{k\Omega}$ であり，使用する信号周波数において $C_1$，$C_2$ 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。 (b) 小問(a)の動作点において，図1の回路に交流信号電圧 $v_{\mathrm{i}}$ を入力すると，最大値 $10\,\mu\mathrm{A}$ の交流信号電流 $i_{\mathrm{b}}$ と小問(a)の直流電流 $I_{\mathrm{B}}$ の和がベース(B)に流れた。このとき，図2の出力特性を使って求められる出力交流信号電圧 $v_{\mathrm{o}}$（$= v_{\mathrm{ce}}$）の最大値[V]として，最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。 ただし，動作点付近においてトランジスタの出力特性は直線で近似でき，信号波形はひずまないものとする。