電子回路21【電験3種理論】エミッタホロワ回路のバイアス設計と入力インピーダンスを計算する！平成30年度 B問題16 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30年度 B問題16 (a)VB=8.2V、VE=7.5V、RE=VE/IE=7.5kΩ→(3)　(b)入力Z=R1∥R2∥{hie+(1+hfe)RE}=14.76∥760≒15kΩ→(2)

今回は平成30年度理論科目 B問題16を解説します。エミッタホロワ（コレクタ接地）回路について、(a)エミッタ電流を1mAにする抵抗R_E、(b)交流等価回路（図2）の入力インピーダンスを求める問題です。

ベース電圧は分圧R₁・R₂で決まり、V_E=V_B−V_BE。エミッタホロワは入力インピーダンスが高いのが特徴で、hパラメータの等価回路で計算します。

出題のポイント

平成30年度理論科目 B問題16：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30年度 B問題16 問題文 — 平成30年度理論科目 B問題16 問題文

電験3種理論科目【電子理論（電子回路）】平成30年度 B問題16

　エミッタホロワ回路について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。(a) 図1の回路でV_CC=10V、R₁=18kΩ、R₂=82kΩとする。動作点におけるエミッタ電流を1mAとしたい。抵抗R_E[kΩ]を求める（ベース電流はR₂を流れる直流電流より十分小さく無視でき、ベース-エミッタ間電圧は0.7V）。(b) 図2は交流等価回路で、h_ie=2.5kΩ、h_fe=100、R_Eは(a)の値。入力インピーダンスv_i/i_i[kΩ]を求める。

(a) V_CC=10V、R₁=18kΩ、R₂=82kΩで動作点のエミッタ電流を1mAにするときの抵抗R_E[kΩ]（V_BE=0.7V、ベース電流は無視）として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

（1）1.3　（2）3.0　（3）7.5　（4）13　（5）75 kΩ

(b) 図2の交流等価回路（h_ie=2.5kΩ、h_fe=100、R_Eは(a)の値）の入力インピーダンスv_i/i_i[kΩ]として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

（1）2.5　（2）15　（3）80　（4）300　（5）750 kΩ

図1　エミッタホロワ回路（VCC=10V・R1=18kΩ・R2=82kΩ）（問題図）

ポイント解説：VE=VB−VBE、入力Z=R1∥R2∥{hie+(1+hfe)RE}

(a) ベース電圧は分圧より V_B＝V_CC×R₂/(R₁+R₂)＝10×82/100＝8.2V。エミッタ電圧 V_E＝V_B−V_BE＝8.2−0.7＝7.5V。R_E＝V_E/I_E＝7.5V/1mA＝7.5kΩ。よって(a)は(3)。

(b) エミッタホロワの入力インピーダンスは、バイアス抵抗R₁∥R₂と、トランジスタのベースから見た抵抗の並列。ベースから見ると v_i=i_bh_ie+(1+h_fe)i_bR_E より h_ie+(1+h_fe)R_E＝2.5+101×7.5＝760kΩ。R₁∥R₂＝18×82/100＝14.76kΩ。入力Z＝14.76∥760≒14.5≒15kΩ。よって(b)は(2)。