問 題
図のコレクタ接地増幅回路に関する記述として、誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
- 電圧増幅度は約1である。
- 入力インピーダンスが大きい。
- 出力インピーダンスが小さい。
- 緩衝増幅器として使用されることがある。
- 増幅回路内部で発生するひずみが大きい。
解 説
コレクタが入出力共通端子である場合、コレクタ接地増幅回路となります。その回路図は、以下の通りです。エミッタ接地増幅回路のときと同様、VinにもVoutにも直接接続されていないのがC(コレクタ)なので、これが入出力共通端子であるとわかります。
コレクタ接地増幅回路の特徴には以下のようなものが挙げられます。
- 電圧増幅度がほぼ1
- 入力インピーダンスが大きく、出力インピーダンスが小さい
以上を踏まえて選択肢を確認していきます。
(1)は正しいです。上記に記載した特徴の通り、コレクタ接地増幅回路の電圧増幅度はほぼ1となります。ちなみに、電圧増幅度というのは、入力電圧と出力電圧の比率のことです。
(2)も正しいです。コレクタ接地増幅回路では、入力電流はベース電流とほぼ同じで、ベース電流はトランジスタの特性によって非常に小さくなるので、入力インピーダンスは大きくなります。
(3)も正しいです。コレクタ接地増幅回路では、出力電流はコレクタ電流とほぼ同じで、コレクタ電流はトランジスタの特性によって非常に大きくなるので、出力インピーダンスは小さくなります。
(4)も正しいです。まず、発振器と(出力の大きな)増幅器があり、これらを直接接続した場合を考えます。このとき、増幅器から大きな電力が出力される際に、入力側に接続されている発振器も影響を受け、発振周波数が上下してしまいます。
これを防ぐために使えるのが緩衝増幅器であり、これを発振器と(出力の大きな)増幅器の間に設置することで、前段の発振器からは安定した信号を受け取る一方で、後段の増幅器からは悪影響を受けないようにしています。
この役割を果たすのに必要な条件が「電圧増幅度は約1で、入力インピーダンスが大きく、出力インピーダンスが小さい」という特徴であり、これはまさにコレクタ接地増幅回路の特徴と一致します。そのため、コレクタ接地増幅回路は緩衝増幅器として使用されることがあります。
(5)が誤りです。コレクタ接地増幅回路は入力電圧に従って出力電圧が変化するため、増幅回路内部で発生するひずみは小さいといえます。よって、(5)の「大きい」は誤りで、ここは「小さい」とするのが正しいです。
以上から、正解は(5)となります。
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