図1に示すエミッタ接地トランジスタ増幅回路について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし、各定数は図および問題文中の通りとする。（\(V_{CC}=12\)V, \(R_2=1\)kΩ, 等）
小問(a)の動作点において、図1の回路に交流信号電圧を入力すると、最大値10µAの交流信号電流と小問(a)の直流電流 \(I_B\) の和がベース (B)に流れた。このとき、図2の出力特性を使って求められる出力交流信号電圧 \(v_o(=v_{ce})\) の最大値[V]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(3)。ベース電流が20〜40µAに振れると、特性曲線からコレクタ電流は約4〜8mAに振れます。信号分の振幅は2mAで、1kΩ負荷の電圧振幅は2.0Vです。
詳細解説
ベース電流の変化幅は、\(30 \pm 10\) µA、すなわち \(20\) µA ～ \(40\) µA となる。
図2より、
\(I_B = 40\) µA のとき、\(I_C \approx 8\) mA。
\(I_B = 20\) µA のとき、\(I_C \approx 4\) mA。
コレクタ電流の信号分（振幅）は、\((8 - 4)/2 = 2\) mA。
出力電圧（信号分）の最大値 \(v_o\) は、負荷抵抗 \(R_2 = 1\) kΩ における電圧降下の変化分であるから、
\(v_o = i_c R_2 = 2 \text{ mA} \times 1 \text{ k}\Omega = 2.0\) V。
