第一級陸上特殊無線技士 無線工学 練習問題 第34問: ソース接地のFET増幅回路で、相互コンダクタンスgmが5mS、ドレインの負荷抵抗RDが10kΩである。ゲートの入力電圧が0.2V変化したときの電圧増幅度はいくら
無線工学
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第34問
ソース接地のFET増幅回路で、相互コンダクタンスgmが5mS、ドレインの負荷抵抗RDが10kΩである。ゲートの入力電圧が0.2V変化したときの電圧増幅度はいくらか。ただし、ドレイン電流の変化はΔID=gm×ΔVGS、出力電圧の変化はΔVo=ΔID×RDとし、ほかの影響は考えない。
解答と解説を先に見る
先に見ると、この問題は今回は育ちません。
正解: 3. 50
「50」が正しいです。FETは、ゲートに加える電圧でドレイン電流を制御する素子です。
ゲートの電圧の変化に対するドレイン電流の変化の割合が相互コンダクタンスgmで、単位はジーメンス(S)です。gm=5mS=5×10⁻³Sなので、ΔID=5×10⁻³×0.2=1×10⁻³A=1mAとなります。
この電流の変化が負荷抵抗RD=10kΩを流れるので、出力電圧の変化はΔVo=1×10⁻³×10×10³=10Vです。電圧増幅度は出力の変化÷入力の変化=10÷0.2=50で、gm×RD=5×10⁻³×10×10³=50とも一致します。
「10」は出力電圧の変化を入力の0.2Vで割っていない値です。「5」「500」「0.5」は、mSやkΩの桁を取り違えた値です。
この増幅回路の電圧増幅度は50です。
関連キーワード: FET・相互コンダクタンス・電圧増幅度・負荷抵抗
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