2017年電験1種　理論問7

電験1種 理論 電験

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 題意より、ベース電流はR_1を流れる電流よりも十分に小さいので、R_1を流れる電流はベース側に分流せず、そのすべてがR_2を流れると考えることができる。その電流の大きさをI_Rとおくと、抵抗R_1と抵抗R_2の直列接続回路に電圧V_{CC}がかかるので

\displaystyle{ I_R = \frac{V_{CC}}{R_1+ R_2} }

となる。したがって、R_2にかかる電圧がベース電位V_Bと等しいため、

\displaystyle{V_B = R_2 I_R = \frac{R_2 V_{CC}}{R_1+R_2}}

(1)の解答（ニ）

 

コレクタ電流I_{C0}はコレクタ抵抗R_Cに流れる電流のことである。

V_C = V_{CC} - RC I_{C0}

(2)の解答（ヨ）

 

トランジスタは通常、活性領域で用いられるため、ベース電位V_B、コレクタ電位V_C、エミッタ電位V_Rの間に V_C \gt V_B , V_B \gt V_Rの関係が成り立つ。

(3)の解答（へ）

 

i_eを求めるためには、設問図3の破線から右側の回路の入力インピーダンスを求める必要がある。入力端子にかかる電圧vとすると、

v - i_e r_e + ( 1 - \alpha ) i_e r_b

となり、求める入力インピーダンスをZ_\mathrm{in}とすると

\displaystyle{ Z_\mathrm{in} = \frac{v}{i_e} = r_e + ( 1 - \alpha ) r_b }

と求められる。

(4)の解答（ロ）

 

出力電圧

\displaystyle{ v_\mathrm{out} = \frac{R_C R_L}{R_C + R_L} \alpha i_e }

R_E, Z_\mathrm{in}の並列合成インピーダンスは\displaystyle{\frac{R_E Z_\mathrm{in}}{R_E + Z_\mathrm{in}}}

\displaystyle{Z_\mathrm{in} i_e = \frac{R_E Z_\mathrm{in}}{R_E + Z_\mathrm{in}} i_\mathrm{in} }

\displaystyle{ i_e = \frac{R_E}{R_E + Z_\mathrm{in}} i_\mathrm{in} = \frac{R_E}{R_E + r_e + (1 - \alpha )r_b } i_\mathrm{in} }

\displaystyle{ v_\mathrm{out} = \frac{R_C R_L}{R_C + R_L} \alpha \frac{R_E}{R_E + r_e + (1 - \alpha )r_b } i_\mathrm{in} }

(5)の解答（ハ）

 

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