電子回路5【電験3種理論】固定バイアス増幅回路のバイアス抵抗R_Bを静特性と負荷線から求める！令和6年度下期 A問題13 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）】令和6年度下期 A問題13 負荷線からV_CC=5V、動作点V_CE=3VでI_B≈5μA→R_B=(V_CC-V_BE)/I_B≈0.9MΩ

今回は令和6年度下期理論科目 A問題13を解説します。固定バイアス方式のエミッタ接地増幅回路について、静特性と直流負荷線から動作点のベース電流を読み取り、バイアス抵抗R_Bを求める問題です。

直流負荷線の横軸切片が電源電圧V_CCです。動作点V_CE=3Vが負荷線上のどのI_B曲線に乗るかを読み、固定バイアスの式V_CC=R_B・I_B+V_BEからR_Bを求めます。

出題のポイント

令和6年度下期理論科目 A問題13：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令和6年度下期 A問題13 問題文 — 令和6年度下期理論科目 A問題13 問題文

電験3種理論科目【電子理論（電子回路）】令和6年度下期 A問題13

　図1は固定バイアス回路を用いた、R_Bの値が未知のエミッタ接地トランジスタ増幅回路である。図2は、この増幅回路で用いているトランジスタのコレクタ-エミッタ間電圧V_CEとコレクタ電流I_Cとの関係を予め調べ出した静特性である。図2には五つのベース電流I_B[μA]のみに対する曲線があり、増幅回路の負荷抵抗R_Lの負荷線も書き加えてある。増幅回路の動作点を測定したところV_CE=3.0Vであった。

増幅回路の動作点を測定したところV_CE=3.0Vであった。抵抗R_Bの値[MΩ]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、ベース-エミッタ間電圧V_BE=0.7Vとし、C_1、C_2は結合コンデンサ、V_CCは直流電源電圧である。

（1）0.5　（2）0.9　（3）1.5　（4）3.0　（5）6.0 MΩ

ポイント解説：負荷線からV_CC=5V、V_CE=3VでI_B≈5μA→R_B=(V_CC-V_BE)/I_B

まず図2の直流負荷線を読む。横軸(V_CE)との交点が電源電圧V_CCで、負荷線はV_CE=5Vで横軸と交わっているのでV_CC=5V。動作点はV_CE=3.0Vなので、負荷線上でV_CE=3Vの点を見ると、コレクタ電流はおよそI_C≒1.2mA。この点が乗っているベース電流の曲線を読むとI_B≒5μA（4μAと6μAの曲線の間）。

固定バイアス回路では、ベース電流はR_Bを通してV_CCから供給される。ベース回路のキルヒホッフの電圧則より V_CC=R_BI_B+V_BE。よってR_B=(V_CC-V_BE)/I_B=(5-0.7)/(5×10^-6)=4.3/5×10^-6≒0.86MΩ。最も近いのは0.9MΩ。よって(2)。