第39回 臨床工学技士国家試験 午後 第53問
電子工学第39回午後
第39回 臨床工学技士国家試験 午後 第53問（電子工学）の正答は 2 です。トランジスタ増幅回路の直流動作点を求める問題。
問題
図の回路で、V BE = 0.6 V のときV CE の電圧［V］はどれか。 ただし、V CC は10 V 以上とする。 R C E B V CC V CE V BE I C I B V BB 0.2 0.4 0.6 0.8 V BE［V］ I B［nA］ 入力特性 I B［nA］ I C［mA］ 電流伝達特性 I B［nA］ V CE［V］ I C［mA］ 出力特性
- 1. 2
- 2. 4 ✓
- 3. 6
- 4. 8
- 5. 10
正答：2番
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解説
■ 正答：2番 — 4
トランジスタ増幅回路の直流動作点を求める問題。入力特性グラフからV_BE＝0.6 Vに対応するベース電流I_Bを読み、電流伝達特性からコレクタ電流I_C（＝h_FE・I_B）を求め、出力側で V_CE＝V_CC−I_C・R_C を計算する。V_CCは十分高く（10 V以上）飽和せず活性領域にあり、負荷線との交点でV_CE＝4 Vとなる。よって2番。
【各選択肢の解説】
1. 2
❌ 誤り。I_Cを過大に見積もると電圧降下が大きくなりV_CEが下がりすぎる。
❌ 誤り。I_Cを過大に見積もると電圧降下が大きくなりV_CEが下がりすぎる。
2. 4
✅ 正しい。V_BE＝0.6 V→I_B→I_C→V_CE＝V_CC−I_C・R_C＝4 V。活性領域の動作点。
✅ 正しい。V_BE＝0.6 V→I_B→I_C→V_CE＝V_CC−I_C・R_C＝4 V。活性領域の動作点。
3. 6
❌ 誤り。I_Cを過小に見積もった場合の値。
❌ 誤り。I_Cを過小に見積もった場合の値。
4. 8
❌ 誤り。同上、電圧降下を小さく見積もりすぎ。
❌ 誤り。同上、電圧降下を小さく見積もりすぎ。
5. 10
❌ 誤り。V_CC＝10 Vそのもの。I_C・R_Cの電圧降下を考慮していない。
❌ 誤り。V_CC＝10 Vそのもの。I_C・R_Cの電圧降下を考慮していない。
【試験対策ポイント】
- バイアス解析の手順：①入力特性でV_BE→I_B、②電流伝達特性(h_FE)でI_B→I_C、③出力回路の負荷線 V_CE＝V_CC−I_C・R_C。
- 3つのグラフ（入力特性・電流伝達特性・出力特性）を順にたどるのが定石。
- 活性領域：V_CEがV_CC近く（遮断）でも0近く（飽和）でもない中間値。増幅動作の動作点。
- h_FE＝I_C/I_B（直流電流増幅率）。
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