電験三種 平成30年度(2018) 理論 問16(a) 過去問解説
エミッタホロワ回路について，次の(a)及び(b)の問に答えよ。
(a) 図1の回路で $V_{\mathrm{CC}} = 10\,\mathrm{V}$，$R_1 = 18\,\mathrm{k\Omega}$，$R_2 = 82\,\mathrm{k\Omega}$ とする。動作点におけるエミッタ電流を $1\,\mathrm{mA}$ としたい。抵抗 $R_{\mathrm{E}}$ の値[kΩ]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，動作点において，ベース電流は $R_2$ を流れる直流電流より十分小さく無視できるものとし，ベース－エミッタ間電圧は $0.7\,\mathrm{V}$ とする。
- (1) 1.3
- (2) 3.0
- (3) 7.5
- (4) 13
- (5) 75
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正解は(3)
使う公式
抵抗の分圧 $V_{\mathrm{B}} = V_{\mathrm{CC}} \times \dfrac{R_2}{R_1 + R_2}$、オームの法則 $R_{\mathrm{E}} = \dfrac{V_{\mathrm{E}}}{I_{\mathrm{E}}}$（VB：ベースの電圧[V]、VE：エミッタの電圧[V]、IE：エミッタ電流[A]）
解説
【考え方】ベースの電圧を分圧で出し、0.7 V 引いてエミッタの電圧にします。それを 1 mA で割ると R_E です。
■1 ベースの電圧
ベース電流は無視できるので、ベースの電圧は $R_1$ と $R_2$ の分圧（電圧の分け合い）で決まります。
$V_{\mathrm{B}} = 10 \times \dfrac{82}{18 + 82} = 10 \times \dfrac{82}{100} = 8.2\,\mathrm{V}$
■2 エミッタの電圧
エミッタの電圧は、ベースより 0.7 V 低くなります。
$V_{\mathrm{E}} = 8.2 - 0.7 = 7.5\,\mathrm{V}$
■3 R_E を求める
$R_{\mathrm{E}}$ には 1 mA＝$1 \times 10^{-3}$ A が流れます。
$R_{\mathrm{E}} = \dfrac{7.5}{1 \times 10^{-3}}$
$= 7.5 \times 10^3\,\Omega = 7.5\,\mathrm{k\Omega}$
答えは(3)ピヨ。
出典：平成30年度（2018） 第三種電気主任技術者試験（電気技術者試験センター）理論 問16(a)