2023年度 下期 理論 問18(b)

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 $v_{i}$ 並びに $v_{o}$ はそれぞれ、入力と出力の小信号交流電圧 $\mathrm{[V]}$ 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 $V_{gs} \mathrm{[V]}$ に対するドレーン電流 $I_{d} \mathrm{[mA]}$ の特性を示している。抵抗 $R_{G}=1 \mathrm{M\Omega}$、$R_{D}=5 \mathrm{k\Omega}$、$R_{L}=2.5 \mathrm{k\Omega}$、直流電源電圧 $V_{DD}=20 \mathrm{V}$ とするとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。
(選択問題)

図2の特性曲線の点Pにおける接線の傾きを読むことで、FETの相互コンダクタンスが $g_{m}=6 \mathrm{mS}$ であるとわかる。この値を用いて、増幅回路の小信号交流等価回路をかくと図3となる。ここで、コンデンサ $C_{1}$、$C_{2}$、$C_{S}$ のインピーダンスが使用する周波数で十分に小さいときを考えており、FETの出力インピーダンスが $R_{D} \mathrm{[k\Omega]}$ や $R_{L} \mathrm{[k\Omega]}$ より十分大きいとしている。
この増幅回路の電圧増幅度 $A_{v}=\left|\dfrac{v_{o}}{v_{i}}\right|$ の値として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。