図1は、飽和領域で動作する接合形FETを用いた増幅回路を示し、図中の\(v_{i}\) 並びに \(v_{o}\) はそれぞれ、入力と出力の小信号交流電圧 [V] を表す。また、図2は、その増幅回路で使用する FETのゲートーソース間電圧 \(V_{gs}\) [V] に対するドレーン電流 \(I_{d}\) [mA]の特性を示している。抵抗 \(R_{G}=1\) [MΩ], \(R_{D}=5\) [kΩ], \(R_{L}=2.5\) [kΩ], 直流電源電圧 \(V_{DD}=20\) [V] とするとき、次の(a)及び(b)の問に答えよ。
FETの動作点が図2の点Pとなる抵抗 \(R_{S}\) [kΩ] の値として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
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要点
正解は(4)。図2の点Pより、動作点は \(V_{gs} = -1.8\) [V], \(I_d = 1.8\) [mA] である。自己バイアス回路において、ゲート電流は流れないため \(V_G = 0\)。
詳細解説
図2の点Pより、動作点は \(V_{gs} = -1.8\) [V], \(I_d = 1.8\) [mA] である。
自己バイアス回路において、ゲート電流は流れないため \(V_G = 0\)。したがって \(V_{gs} = -R_S I_d\) となる。
\(-1.8 = -R_S \times 1.8 \times 10^{-3}\)
\(R_S = \dfrac{1.8}{1.8 \times 10^{-3}} = 1000\) [Ω] = 1 [kΩ]。
