《理論》〈電子理論〉[R05上:問13]コレクタ接地増幅回路の特徴に関する論説問題

Contents

1 【問題】
2 【ワンポイント解説】
3 【解答】

【問題】

【難易度】★★★★☆（やや難しい）

図のコレクタ接地増幅回路に関する記述として，誤っているものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

(1)　電圧増幅度は約\( \ 1 \ \)である。

(2)　入力インピーダンスが大きい。

(3)　出力インピーダンスが小さい。

(4)　緩衝増幅器として使用されることがある。

(5)　増幅回路内部で発生するひずみが大きい。

【ワンポイント解説】

コレクタ接地回路に関する問題です。
各選択肢の詳細を定量的に学習をする場合には電子回路の理論をしっかりと理解しなければなりませんが，電験対策としてはワンポイント解説に示すような定性的な概要を頭に入れておくと良いかと思います。
電圧増幅度の導出に関しては2種平成22年問8に出題されていますので，確認してみて下さい。

1.コレクタ接地回路の特徴
コレクタ接地回路は図1に示すような回路で，入力にベース，出力にエミッタをとる回路となり，出力電圧のエミッタ電圧が入力電圧のベース電圧に追従することから，エミッタフォロワと呼ばれます。
以下のような特徴があり，回路間の影響を抑制するための緩衝増幅回路（バッファ）として利用されることがあります。

・電圧増幅率は\( \ 1 \ \)程度
　入力と出力の電圧差は，ベース－エミッタ間電圧を差し引いたものなので，十分に小さいとみなせ，入力電圧に対する出力電圧は約\( \ 1 \ \)（よりやや小さい）程度となります。

・電流増幅率は大きい
　ベース電流に対し，エミッタ電流は大きいため，入力電流に対する出力電流は大きくなります。

・入力インピーダンスは大きい
　ベース電圧が大きくなると，ベース電流が大きくなると同時にエミッタ電流が増えエミッタの抵抗での電圧降下が大きくなり，ベース－エミッタ間電圧が小さくなり，ベース電流増加が抑えられます。電流変動に対し電圧変動が大きいため入力インピーダンスは大きいということになります。

・出力インピーダンスは小さい
　エミッタ電位が上昇すると，ベース－エミッタ間電圧が小さくなり，ベース電流が抑えられ，エミッタ電流が小さくなり，エミッタ電位が下がります。電流変動に対し電圧変動が小さいため出力インピーダンスは小さいということになります。

・出力が同相
　図1の回路の電流の流れを見ればわかりますが，入力と出力の電圧は同相となります。

・高周波特性が良い
　エミッタ接地回路では高周波領域で電圧増幅度が下がるという特性がありますが，コレクタ接地回路にはこのような特性はありません。