第三種電気主任技術者・2023年度 下期・理論
2023年度 下期 理論 問18(a)
図1は、飽和領域で動作する接合形FETを用いた増幅回路を示し、図中の vi 並びに vo はそれぞれ、入力と出力の小信号交流電圧 [V] を表す。また、図2は、その増幅回路で使用するFETのゲートーソース間電圧 Vgs[V] に対するドレーン電流 Id[mA] の特性を示している。抵抗 RG=1MΩ、RD=5kΩ、RL=2.5kΩ、直流電源電圧 VDD=20V とするとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。
(選択問題)
FETの動作点が図2の点Pとなる抵抗 RS 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。
出典:第三種電気主任技術者 2023年度 下期 理論 問18(a)
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正答:(4)
要点
正解は(4)。図2の動作点Pから Vgs と Id を読み取り、自己バイアスの関係 Vgs=−IdRS でソース抵抗を求めます。ゲート電流を無視する前提が要点です。
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この問題では、図2の特性曲線から点Pの座標を読み取り、自己バイアス回路のゲート電位0Vを使って RS を求めます。
点Pの座標より、Vgs=−1.8V、Id=1.8mA です。
自己バイアス回路において、ゲート電流は無視できるためゲート電位は 0V です。
したがって、Vgs=0−IdRS=−IdRS となります。
−1.8=−(1.8×10−3)RS
RS=1.8×10−31.8=1000Ω=1kΩ。