エミッタホロワ回路について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。
図1の回路で \(V_{CC}=9\text{V}\), \(R_{1}=3\text{k}\Omega\), \(R_{2}=6\text{k}\Omega\) とする。動作点におけるエミッタ電流を \(2\text{mA}\) としたい。抵抗 \(R_{E}\) の値 \([\text{k}\Omega]\) として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。ただし、動作点において、ベース電流は \(R_{2}\) を流れる直流電流より十分小さく無視できるものとし、ベースーエミッタ間電圧は \(0.7\text{V}\) とする。
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要点
正解は(3)。ベース電流を無視できるので、まず分圧からベース電位 6.0V を出し、そこから \(V_E=5.3\) V として \(R_E=V_E/I_E\) を求める問題です。計算すると \(R_E\approx2.65\text{k}\Omega\) なので、最も近いのは 2.7k\(\Omega\) です。
詳細解説
この問題では、分圧回路でベース電位を求めてから、ベース-エミッタ間電圧を引いて \(R_E\) を出す流れがポイントです。ベース電流を無視できるという条件があるので、分圧比をそのままベース電位に使える点が計算を楽にしています。
ベース電流は無視できるので、ベース電位は分圧回路 \(R_1, R_2\) だけで決まる。
\[
V_B = 9\times \frac{R_2}{R_1+R_2}
= 9\times \frac{6}{3+6}
= 6.0\text{V}
\]
ベース-エミッタ間電圧が \(0.7\text{V}\) だから、
\[
V_E = V_B - 0.7 = 5.3\text{V}
\]
エミッタ電流を \(2\text{mA}\) としたいので、
\[
R_E = \frac{V_E}{I_E}
= \frac{5.3}{2\times 10^{-3}}
= 2.65\text{k}\Omega
\]
最も近いのは (3) の \(2.7\text{k}\Omega\) である。
