2012年度 電験3種 上期 - 理論 - 問18(b) 2012年度 理論 問18(b)

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。 図2の特性曲線の点Pにおける接線の傾きを読むことで、FETの相互コンダクタンスが \(g_m = 6\) [mS] であるとわかる。この値を用いて、増幅回路の小信号交流等価回路をかくと図3となる。ここで、コンデンサ \(C_{1}, C_{2}, C_{S}\) のインピーダンスが使用する周波数で十分に小さいときを考えており、FETの出力インピーダンスが \(R_{D}\) [kΩ], \(R_{L}\) [kΩ] より十分大きいとしている。この増幅回路の電圧増幅度 \(A_{v}=\left|\dfrac{v_{o}}{v_{i}}\right|\) 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。