FET増幅回路

図１にソース接地のFET増幅器の静特性に注目した回路を示す。この回路のFETのドレーン-ソース間電圧 $V_$ とドレーン電流 $I_D$ の特性は、図２に示す。図１の回路において、ゲート-ソース間電圧 $V_=-0.1$［V］のとき、ドレーン-ソース間電圧 $V_$［V］、ドレーン電流 $I_D$［mA］の値として、最も近いものを組み合わせたのは次のうちどれか。ただし、直流電源電圧 $E_2=12$［V］、負荷抵抗 $R=1.2$［kΩ］とする。

電験三種過去問解説 2009年（平成21年）問13

負荷線を引いて考えます。図１の回路より、ドレーン電流 $I_D$ は、

この直線は負荷線で、ゲート-ソース間電圧 $V_=-0.1$［V］のとき、ドレーン電流 $I_D=6$［mA］になります。そのときの、ドレーン-ソース間電圧 $V_$［V］は、

2012年（平成24年）問18

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＝1 [MΩ]、RD＝5 [kΩ]、RL＝2.5 [kΩ]、直流電源電圧 VDD＝20 [V] とするとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

(a) FETの動作点が図２の点Ｐとなる抵抗 RS [kΩ] 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。

(1) 0.1 (2) 0.3 (3) 0.5 (4) 1 (5) 3

(b) 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 gm＝6 [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 C1、C2、CS 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 RD [kΩ] や RL [kΩ] より十分大きいとしている。この増幅回路の電圧増幅度 $A_V=\left|\displaystyle\frac\right|$ 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。

(1) 10 (2) 30 (3) 50 (4) 100 (5) 300

電験三種過去問解説 2012年（平成24年）問18

$R_S$ に流れる電流は $I_d$ ですので、$R_S$ の端子電圧 $V_$ は、

動作点Pでは$V_=-1.8$ [V]のとき、$I_d=1.8$ [mA]ですので、

電験三種の理論の勉強法

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