第三種電気主任技術者（電験三種） 過去問
令和3年度（2021年）
問13 (理論 問13)

小信号等価回路に関する計算問題です。

ですが、実際は簡単な回路計算となっています。

問題文に、「抵抗r_dはR_Lに比べて十分大きい」とあります。

よって、電流源g_mv_gsから供給される電流はすべてR_Lに流れると考えると

v₀ = g_mv_gs × R_L

v_i = v_gsより

A_v = v₀/v_i = g_mR_L　と表現されます。

よって正解は１です。

電子回路に関する問題です。

電圧増幅度A_ｖ＝ｖ₀/ｖ_iを近似する式を選択する問題です。

電圧増幅度は出力/入力となるのでまずはそれぞれの式を求めていきます。

問題図より入力ｖ_iはG(ゲート)ーS(ソース)間の電圧と等しいといえるので次のようになります。

・入力ｖ_i＝ｖ_ｇｓ

続いて出力電圧ｖ₀を求めますが、ここで問題の条件より抵抗ｒ_ｄは抵抗R_Lに比べて十分大きいとあるので抵抗ｒ_ｄは無視できます。

よって出力電圧ｖ₀は電流源ｇ_ｍｖ_ｇｓと抵抗R_Lのみを考慮し次のようになります。

・出力ｖ₀＝ｇ_ｍｖ_ｇｓR_L

出力と入力を求めることができたので電圧増幅度A_ｖが求まります。

・電圧増幅度A_ｖ＝ｖ₀/ｖ_i＝ｇ_ｍｖ_ｇｓR_L/ｖ_ｇｓ＝ｇ_ｍR_L

以上となります。