第三種電気主任技術者（電験三種） 過去問
令和7年度（2025年）下期
問21 (理論 問18（a）)

MOSFETを用いたCMOS回路の基本動作と、

NANDゲートを用いた論理回路の変形・等価回路に関する問題です。

電子理論のMOSFETに関する問題となります。

この問題で問われているのは図1のMOSFETの出力であるNOT回路の真理値表と図2のNAND回路の接続方法が一致するものを選択する形となります。

なので、まずは図1のMOSFETの出力を求めていきます。

MOSFETはpチャネル形とnチャネル形に分類され、それぞれの特徴は以下となります。

【pチャネルMOSFET】‥ソース(S)とドレン(D)がp形で、ゲート電圧が低電位となると正孔が引き寄せられてp形半導体となります。

【nチャネルMOSFET】‥ソース(S)とドレン(D)がn形で、ゲート電圧が高電位となると電子が引き寄せられてn形半導体となります。

図1に着目すると出力より上部側はpチャネル形の記号で下部側はnチャネル形となりますから低電位「0」を入力すると出力は高電位の「1」となります。逆に高電位「1」を入力すると出力は低電位の「0」となります。これを真理値表で表すと次のようになります。

・入力「0」‥出力「1」

・入力「1」‥出力「0」

以上の特性からこの回路はNOT回路となります。よって図2からNOT回路になるものが正しいと言えますので、それぞれ見ていきましょう。

（イ）‥入力が同数の分岐となるため、「0」の時は出力「1」となり、「1」の時は出力「0」となりますのでこちらはNOT回路となります。

（ロ）‥入力の片側が「0」で固定されており、「0」の時は出力「1」となりますが、「1」の時は出力も「1」となりますのでこちらはNOT回路とは言えません。

（ハ）‥入力の片側が「1」で固定されており、「0」の時は出力「1」となり、「1」の時は出力「0」となりますのでこちらはNOT回路となります。

よって（イ）、（ハ）が同一となります。