電験三種 平成23年度(2011) 理論 問13 過去問解説

図のように，トランジスタを用いた非安定（無安定）マルチバイブレータ回路の一部分がある。ここで，Sはトランジスタの代わりの動作をするスイッチ，$\mathrm{R_1}$，$\mathrm{R_2}$，$\mathrm{R_3}$ は抵抗，Cはコンデンサ，$V_{\mathrm{CC}}$ は直流電源電圧，$V_{\mathrm{b}}$ はベースの電圧，$V_{\mathrm{c}}$ はコレクタの電圧である。 この回路において，初期条件としてコンデンサCの初期電荷は零，スイッチSは開いている状態と仮定する。 a．スイッチSが開いている状態（オフ）のときは，トランジスタTrのベースには抵抗 $\mathrm{R_2}$ を介して（ア）の電圧が加わるので，トランジスタTrは（イ）となっている。ベースの電圧 $V_{\mathrm{b}}$ は電源電圧 $V_{\mathrm{CC}}$ より低いので，電流 $i$ は図の矢印“右”の向きに流れてコンデンサCは充電されている。 b．次に，スイッチSを閉じる（オン）と，その瞬間はコンデンサCに充電されていた電荷でベースの電圧は負となるので，コレクタの電圧 $V_{\mathrm{c}}$ は瞬時に高くなる。電流 $i$ は矢印“（ウ）”の向きに流れ，コンデンサCは（エ）を始め，やがてベースの電圧は（オ）に変化し，コレクタの電圧 $V_{\mathrm{c}}$ は下がる。 上記の記述中の空白箇所（ア），（イ），（ウ），（エ）及び（オ）に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。