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令和8年度上期第三種電気主任技術者試験 理論（電気技術者試験センター）問18(a)

理論

ベース電流に関する問題

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(選択問題)

図1のトランジスタによる小信号増幅回路について，次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし，各抵抗は，RA＝100 kΩ, RB＝600 kΩ, RC＝5 kΩ, RD＝1 kΩ, Ro＝200 kΩである。C₁, C₂は結合コンデンサで，C₃はバイパスコンデンサである。また，VCC＝12 Vは直流電源電圧，Vbe＝0.6 Vはベース-エミッタ間の直流電圧とし，vi[V]は入力小信号電圧，vo[V]は出力小信号電圧とする。

図1。エミッタ接地のトランジスタ増幅回路。直流電源VCCとアース間に抵抗RBとRAを直列に接続し、その接続点をベースにつなぐ（RBの電流IB、RAの電流IA、ベース電流Ib）。コレクタは抵抗RCを通してVCCへ（コレクタ電流IC）、エミッタは抵抗RDを通してアースへ、RDにバイパスコンデンサC₃を並列。入力viは結合コンデンサC₁を通してベースへ、出力voはコレクタから結合コンデンサC₂を通して負荷抵抗Roの両端に取り出す。ベース-エミッタ間電圧Vbe、コレクタ-エミッタ間電圧Vce

(a) 小信号増幅回路の直流ベース電流Ib[A]が抵抗RA, RCの直流電流IA[A]やIC[A]に比べて十分に小さいものとしたとき，コレクタ-エミッタ間の直流電圧Vce [V]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。

答えと解説

✓ これが正解25.3

解説

分圧でVB≒1.71 V、IC≒1.11 mAとなり、Vce≒5.3 Vです。

トランジスタ増幅回路の直流の動作点は、コンデンサを開放とみなした直流だけの回路で求めます。ベース電流Ibが十分小さいので、RBとRAは直列の分圧回路とみなせ、ベースの電位はVB＝VCC×RA／(RA＋RB)＝12×100／(100＋600)≒1.714 Vです。

エミッタの電位はVBからベース-エミッタ間電圧を引いてVE＝1.714－0.6≒1.114 Vです。エミッタ電流はIE＝VE／RD＝1.114／(1×10³)≒1.114 mAで、Ibが小さいのでコレクタ電流ICもほぼ同じ1.114 mAです。

コレクタの電位はVC＝VCC－IC×RC＝12－1.114×10⁻³×5×10³≒12－5.571≒6.429 Vです。したがってVce＝VC－VE≒6.429－1.114≒5.3 Vです。

別の方法として、VCCからRCとRDの電圧降下をまとめて引くと、Vce＝VCC－IC×(RC＋RD)＝12－1.114×10⁻³×6×10³≒12－6.686≒5.3 Vとなり、同じ値です。ベース、エミッタ、コレクタの電位を順に求めて最後に差をとる、という手順で進めると迷いません。

ほかの選択肢の解説

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出典：令和8年度上期第三種電気主任技術者試験 理論 問18(a)（電気技術者試験センター）。1問ずつ解ける形に加工しています（B問題の共通の文と図を小問ごとに複写・図と式を問題冊子から切り出して画像で掲載・1行で書ける式を字に書き直し）。解説は当サイト独自のもので、電気技術者試験センターとは関係ありません。

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