第三種電気主任技術者（電験三種） 過去問
令和7年度（2025年）上期
問22 (理論 問18（b）)
問題文
エミッタホロワ回路について、次の問に答えよ。
図2は、エミッタホロワ回路の交流等価回路である。ただし、使用する周波数において図1の二つのコンデンサのインピーダンスが十分に小さい場合を考えている。ここで、hie＝2.5kΩ，hfe＝300であり、REは 前問 で求めた値とする。入力インピーダンスvi／iiの値［kΩ］として、最も近いものを次の選択肢のうちから一つ選べ。ただし、viとiiはそれぞれ図2に示す入力電圧と入力電流である。
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問題
第三種電気主任技術者（電験三種）試験 令和7年度（2025年）上期 問22（理論 問18（b）） （訂正依頼・報告はこちら）
エミッタホロワ回路について、次の問に答えよ。
図2は、エミッタホロワ回路の交流等価回路である。ただし、使用する周波数において図1の二つのコンデンサのインピーダンスが十分に小さい場合を考えている。ここで、hie＝2.5kΩ，hfe＝300であり、REは 前問 で求めた値とする。入力インピーダンスvi／iiの値［kΩ］として、最も近いものを次の選択肢のうちから一つ選べ。ただし、viとiiはそれぞれ図2に示す入力電圧と入力電流である。
- 2.0
- 15
- 80
- 300
- 750
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この過去問の解説 （2件）
01
この問題は、エミッタホロワ回路の交流等価回路から入力インピーダンスを求めるものです。
入力端子から見た回路には、トランジスタの入力側インピーダンスと、バイアス抵抗R1とR2の並列合成抵抗が存在し、これらは並列に接続されています。
したがって、入力インピーダンスはこれら二つの並列合成として求めます。
トランジスタ側の入力インピーダンスは
hie＋(1＋hfe)RE＝2.5kΩ＋301×2.7kΩ≈815kΩと非常に大きくなります。
一方、R1とR2の並列合成抵抗は2.0kΩであり、両者は並列接続されているため、全体の入力インピーダンスは小さい方に近い値になります。
よって入力インピーダンスは約2.0kΩとなります。
この選択肢は正解です。
15kΩは、R1とR2の並列合成抵抗2.0kΩよりも大きく、入力インピーダンスとしては過大です。
この選択肢は誤りです。
80kΩは、トランジスタ側の入力インピーダンスと比較すると小さいものの、R1とR2の並列合成抵抗によって入力インピーダンスが制限されるため、この値にはなりません。
この選択肢は誤りです。
300kΩは電流増幅率hfeの値に近く、入力インピーダンスの計算結果として妥当ではありません。
この選択肢は誤りです。
750kΩ程度の値は、バイアス抵抗R1とR2の影響を無視した場合にのみ成立します。
しかし実際にはR1とR2の並列合成抵抗が入力端子に接続されているため、このような大きな値にはなりません。
この選択肢は誤りです。
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02
前問に引き続き、エミッタホロワ回路に関する問題です。
前問からRE₌2.65kΩと分かっています。
まず、合成抵抗Ｒを求めます。
前問からR１=3kΩ、R2₌6kΩであり、
3×6/3+6₌2kΩとなります。
このＲを流れる電流はvi/Rであり、
i=vi/R+ibとなります。
これらから入力インピーダンスＺ=vi/iiが求まります。
vi=hieib+RE(ib+hfeib)=ib{hie+RE(1+hfe)}
ib=vi/hie+RE(1+hfe)となります。
したがって、
Z=vi/ii=vi/vi/RE+vi/hie+RE(1+hfe)=1/{1/2+1/2.5+2.65(1+300)}≒1.995≒2kΩとなります。
正：計算結果の近似値となります。
誤：計算結果と異なります。
誤：計算結果と異なります。
誤：計算結果と異なります。
誤：計算結果と異なります。
前問に引き続きエミッタホロワ回路に関しての問題でした。
複雑な文字記号が並んでいますが、一つ一つよく見てみましょう。
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