トランジスタを用いた直流・交流回路（過去問にチャレンジ）

図1 の回路は，電流帰還バイアス回路に結合容量を介して，微小な振幅の交流電圧を加えている。この入力電圧の振幅が $A_{i}$ =100 mV，角周波数がω＝10 000 rad/sで，時刻 t[s]に対して $v_{i} (t)$ [mV]が $v_{i} (t)$ ＝ $A_{i}$ sinωt と表されるとき，次の(a)及び(b)の問に答えよ。

(a) 次の文章は，電圧 $v_{B} (t)$ に関する記述である。

トランジスタのベース端子に流れ込む電流 $i_{B} (t)$ が十分に小さいとき，ベース端子を切り離しても2 kΩの抵抗の電圧は変化しない。そこで，図2 の回路で考え，さらに重ね合わせの理を用いることで，電圧 $v_{B} (t)$ を求める。まず， $v_{i} (t)$ ＝0 Vとすることで，直流電圧 $V_{B}$ ＝（ア）V が求められる。次に，直流電圧源の値を0 V とし，コンデンサのインピーダンスが2 kΩより十分に小さいと考えると，交流電圧 $v_{B} (t)$ の振幅 $A_{B}$ ＝（イ）mV と初期位相 $θ_{B}$ ＝（ウ） rad が求められる。以上より， $v_{B} (t) = V_{B} + A_{B} s i n (ω t + θ_{B})$ と表すことができる。

上記の記述中の空白箇所（ア）～（ウ）に当てはまる組合せとして，最も近いものを次の（１）～（５）のうちから一つ選べ。

	ア	イ	ウ
（１）	0.8	71	0
（２）	0.8	100	$\frac{π}{4}$
（３）	1.5	71	$\frac{π}{4}$
（４）	1.5	100	0
（５）	1.5	71	0

(b) 図1 の回路の電圧 $v_{C} (t)$ を求め，適当な定数 $V_{C}, A_{C}, θ_{C}$ を用いて $v_{C} (t) = V_{C} + A_{C} s i n (ω t + θ_{C})$ と表す。 $V_{C}, A_{C}, θ_{C}$ に最も近い値の組合せを次の（１）～（５）のうちから一つ選べ。

ただし，ベース・エミッタ間電圧は常に0.7 V であると近似して考えてよい。

	$V_{C}$ [V]	$A_{C}$ [V]	$θ_{C}$ [rad]
（１）	5	0.6	0
（２）	5	6	0
（３）	5	6	$π$
（４）	7	0.6	$π$
（５）	7	6	$π$

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