H29年 理論 問13(トランジスタ回路)




H29年 理論 問13(トランジスタ回路)

図1は、固定バイアス回路を用いたエミッタ接地トランジスタ増幅回路である。
図2は、トランジスタの五つのベース電流 \(I_B\) に対するコレクタ-エミッタ間電圧 \(V_{CE}\) とコレクタ電流 \(I_C\) との静特性を示している。この \(V_{CE}-I_C\) 特性と直流負荷線との交点を動作点という。

図1の回路の直流負荷線は図2のように与えられる。動作点が \(V_{CE}=4.5V\) のとき、バイアス抵抗 \(R_B\) の値 [MΩ] 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、ベース-エミッタ間電圧 \(V_{BE}\) は、直流電源電圧 \(V_{CC}\) に比べて十分小さく無視できるものとする。
なお、\(R_L\) は負荷抵抗であり、\(C_1,C_2\) は結合コンデンサである。

解 答

問13
図Aのループ1の回路から
\(V_{CC}=R_BI_B+V_{BE}\cdots\)(1)

問題文から
\(V_{BE} \ll V_{CC}\) なので \(V_{BE}≒0\) とすると
\(V_{CC}≒R_BI_B\cdots\)(2)

●\(V_{CE}=4.5 V\) のときのバイアス抵抗 \(R_B\) を求めます

図Bの「直流負荷線」から
\(I_C=0 A\) のときの \(V_{CE}=9 V\) なので
\(V_{CE}=V_{CC}=9 V\) になります。

また、\(V_{CE}=4.5 V\) のときの \(I_B\) は
\(I_B=6\) [μA] になります。


(2)式を変形して
\(R_B=\cfrac{V_{CC}}{I_B}=\cfrac{9}{6×10^{-6}}\)

\(R_B=1.5×10^6=1.5\) [MΩ]

正解は(3)になります。

以上で「H29年 理論 問13(トランジスタ回路)」の説明を終わります。