問 題
図は、エミッタ(E)を接地したトランジスタ増幅回路の簡易小信号等価回路である。この回路においてコレクタ抵抗RCと負荷抵抗RLの合成抵抗がRL‘=1kΩのとき、電圧利得は40dBであった。
入力電圧vi=10mVを加えたときにベース(B)に流れる入力電流ibの値[μA]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、voは合成抵抗RL‘の両端における出力電圧、iCはコレクタ(C)に流れる出力電流、hieはトランジスタの入力インピーダンスであり、小信号電流増幅率hfe=100とする。
- 0.1
- 1
- 10
- 100
- 1000
正解 (3)
解 説
求めたいのは入力電流ibですが、問題文で電流増幅率hfeが与えられているため、出力電流(増幅されたあとの電流)icがわかればibを計算することができます。
問題文より、この回路の合成抵抗RL‘=1kΩ(1000Ω)と与えられているので、以下の式が成り立ちます。
ここで、voを知るためには電圧利得の式を利用します。問題文で電圧利得の値が与えられていますが、これを求める式は公式として覚えておくことをおすすめします。
- AV：電圧利得[dB]
- Vin：入力電圧[V]
- Vout：出力電圧[V]
よって、今回の場合は
と計算でき、入力電圧viは問題文で与えられているため、次のように計算すればvoが求まります。
よって、先ほどのicの式にこれを代入すると、
となるので、電流増幅率hfeとib、icとの関係式から、問われているibを計算することができます。
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