電子回路36【電験3種理論】エミッタ接地トランジスタのhパラメータと簡易等価回路の誤差を求める！平成21年度 B問題18 完全解説

2026年7月15日

電験3種理論科目【電磁気（電子回路）】平成21年度 B問題18 (a)hie=入力インピーダンス・hoe=出力アドミタンス・hre・hfe→(5)　(b)Δvb=|0.150−0.1494|≒0.57mV、Δib≒0.39μA→(4)

今回は平成21年度理論科目 B問題18（選択問題）を解説します。エミッタ接地トランジスタ増幅器のhパラメータについて、(a)各hパラメータの名称・記号、(b)簡易等価回路（図2）を用いたときの入力信号電圧v_b・電流i_bの誤差を求める問題です。

hパラメータはv_b=h_iei_b+h_rev_c、i_c=h_fei_b+h_oev_cで表されます。h_ie=入力インピーダンス、h_re=電圧帰還率、h_fe=電流増幅率、h_oe=出力アドミタンス。簡易等価回路ではh_reとh_oeを無視します。

出題のポイント

平成21年度理論科目 B問題18：問題文と選択肢

まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。

電験3種理論科目電子回路平成21年度 B問題18 問題文 — 平成21年度理論科目 B問題18 問題文

電験3種理論科目【電子理論（電子回路）】平成21年度 B問題18

　図1の回路は、エミッタ接地のトランジスタ増幅器の交流小信号に注目した回路である。R_Lは抵抗、i_bは入力信号電流、i_c=6×10⁻³Aは出力信号電流、v_bは入力信号電圧、v_c=6Vは出力信号電圧である。入出力信号の関係をhパラメータで表すと、v_b=h_iei_b+h_rev_c…①、i_c=h_fei_b+h_oev_c…②となる。表1のhパラメータの数値例を用いて、次の(a)及び(b)に答えよ。

式①v_b=h_iei_b+h_rev_c、②i_c=h_fei_b+h_oev_c。表1のh_ie=3.5×10³Ω、電圧帰還率=1.3×10⁻⁴、電流増幅率=140、h_oe=9×10⁻⁶S。
(a) 表1の空白箇所(ア)(イ)(ウ)(エ)に当てはまる語句として、正しい組合せを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

(ア) (イ) (ウ) (エ)
(1) 入力インピーダンス出力アドミタンス h_fe h_re
(2) 入力コンダクタンス出力インピーダンス h_fe h_re
(3) 出力コンダクタンス入力インピーダンス h_re h_fe
(4) 出力インピーダンス入力コンダクタンス h_re h_fe
(5) 入力インピーダンス出力アドミタンス h_re h_fe

(b) 式①②から求めたv_b・i_bを真の値としたとき、図2の簡易等価回路から求めたv_b・i_bの誤差Δv_b[mV]、Δi_b[μA]の大きさの組合せとして、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。ただし、i_c=6×10⁻³A、v_c=6Vとする。

Δv_b[mV] Δi_b[μA]
(1) 0.78 54
(2) 0.78 6.5
(3) 0.57 6.5
(4) 0.57 0.39
(5) 0.35 0.39

	(ア)	(イ)	(ウ)	(エ)
(1)	入力インピーダンス	出力アドミタンス	h_fe	h_re
(2)	入力コンダクタンス	出力インピーダンス	h_fe	h_re
(3)	出力コンダクタンス	入力インピーダンス	h_re	h_fe
(4)	出力インピーダンス	入力コンダクタンス	h_re	h_fe
(5)	入力インピーダンス	出力アドミタンス	h_re	h_fe

	Δv_b[mV]	Δi_b[μA]
(1)	0.78	54
(2)	0.78	6.5
(3)	0.57	6.5
(4)	0.57	0.39
(5)	0.35	0.39

図1　エミッタ接地トランジスタ増幅器の交流小信号回路と表1（hパラメータの数値例）（問題図）

図2　hreとhoeを無視した簡易小信号等価回路（hie・hfe・ib）（問題図）

ポイント解説：(a)hie=入力Z・hoe=出力アドミタンス、(b)簡易回路はhre・hoeを無視

(a) h_ieは単位[Ω]なので(ア)入力インピーダンス、h_oeは単位[S]なので(イ)出力アドミタンス。(ウ)電圧帰還率の記号はh_re、(エ)電流増幅率の記号はh_fe。よって(a)は(5)。

(b) 真の値：②より i_b＝(i_c−h_oev_c)/h_fe＝(6×10⁻³−9×10⁻⁶×6)/140≒42.47μA。①より v_b＝3.5×10³×42.47μ+1.3×10⁻⁴×6≒0.14943V。簡易回路（h_re・h_oe無視）：i_b′＝i_c/h_fe＝6×10⁻³/140≒42.86μA、v_b′＝h_iei_b′＝3.5×10³×42.86μ＝0.150V。誤差 Δv_b＝|0.150−0.14943|≒0.57mV、Δi_b＝|42.86−42.47|≒0.39μA。よって(b)は(4)。

問題の解説

STEP1　(a)名称と記号

hie[Ω]=入力インピーダンス(ア)、hoe[S]=出力アドミタンス(イ)、電圧帰還率=hre(ウ)、電流増幅率=hfe(エ)→(5)。

STEP2　(b)真の値

ib=(ic−hoe・vc)/hfe=(6m−9μ×6)/140≒42.47μA。vb=3.5k×42.47μ+1.3×10⁻⁴×6≒0.14943V。

STEP3　(b)簡易回路と誤差

ib′=ic/hfe=6m/140≒42.86μA、vb′=3.5k×42.86μ=0.150V。Δvb≒0.57mV、Δib≒0.39μA→(4)。

答え：(a)-(5)，(b)-(4)

💡 覚え方
hパラメータ：hie=入力インピーダンス[Ω]、hre=電圧帰還率、hfe=電流増幅率、hoe=出力アドミタンス[S]。簡易等価回路はhre（入力側の帰還）とhoe（出力側のアドミタンス）を無視する。

⚠️ よくある間違い
hoeは出力アドミタンス（[S]なのでコンダクタンス系）、hieは入力インピーダンス。簡易回路の誤差はhoe・hreを無視した分。ib=(ic−hoe・vc)/hfeとib=ic/hfeの差、単位（μA・mV）に注意。

まとめ

(ア)	hie[Ω]=入力インピーダンス
(イ)	hoe[S]=出力アドミタンス
(ウ)(エ)	hre・hfe→(a)=(5)
真ib	(6m−9μ×6)/140≒42.47μA
(b)誤差	Δvb≒0.57mV、Δib≒0.39μA→(4)

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