電子回路4【電験3種 理論】エミッタホロワ回路のバイアス抵抗R_Eと入力インピーダンスを計算する！令和7年度上期 B問題18 完全解説

今回は令和7年度上期 理論科目 B問題18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)動作点からエミッタ抵抗R_Eを求め、(b)交流等価回路から入力インピーダンスを求める問題です。

(a)は分圧回路でベース電圧を求め、V_E=V_B-V_BEをエミッタ電流で割ってR_Eを出します。(b)はエミッタホロワの入力インピーダンスがバイアス抵抗R1∥R2でほぼ決まる点がポイントです。

出題のポイント

令和7年度上期 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 【電子理論（電子回路）】 令和7年度上期 B問題18

　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=9V、R₁=3kΩ、R₂=6kΩとする。動作点におけるエミッタ電流を2mAとしたい。抵抗R_Eの値[kΩ]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、動作点においてベース電流は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とする。

（1）0.36　（2）1.5　（3）2.7　（4）4.7　（5）7.5

（b）図2は、エミッタホロワ回路の交流等価回路である（コンデンサのインピーダンスは十分小さいとする）。h_ie=2.5kΩ、h_fe=300であり、R_Eは(a)で求めた値とする。入力インピーダンスv_i/i_iの値[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）2.0　（2）15　（3）80　（4）300　（5）750

ポイント解説：(a)分圧でV_B→R_E=(V_B-0.7)/I_E、(b)入力ZはほぼR1∥R2

（a）ベース電流を無視できるので、R₁とR₂の分圧でベース電圧が決まる。V_B=V_CC×R₂/(R₁+R₂)=9×6/(3+6)=6V。エミッタ電圧V_E=V_B-V_BE=6-0.7=5.3V。エミッタ電流2mAより、R_E=V_E/I_E=5.3/(2×10^-3)=2650Ω≒2.7kΩ。よって(a)は(3)。

（b）図2で、ベースから見た抵抗はh_ie+(1+h_fe)R_E=2.5k+301×2.7k≒815kΩと非常に大きい。入力インピーダンスはこれとバイアス抵抗R₁∥R₂の並列。R₁∥R₂=3k×6k/(3k+6k)=2kΩ。2kΩ‖815kΩ≒2.0kΩ（ほぼR₁∥R₂で決まる）。よって(b)は(1)。

問題の解説

STEP1　(a) ベース電圧とR_E

V_B=9×6/9=6V。V_E=6-0.7=5.3V。R_E=5.3/2m=2.65k≒2.7kΩ→(3)。

STEP2　(b) ベースから見た抵抗

h_ie+(1+h_fe)R_E=2.5k+301×2.7k≒815kΩ（エミッタホロワは入力抵抗が高い）。

STEP3　(b) 入力インピーダンス

R1∥R2=2kΩと815kΩの並列≒2.0kΩ。バイアス抵抗で決まる。→(1)。

答え：(a)-(3)，(b)-(1)

まとめ

(a)V_B	9×6/9=6V
(a)R_E	(6-0.7)/2m=2.7kΩ→(3)
(b)ベース側	h_ie+(1+h_fe)R_E≒815kΩ
(b)入力Z	R1∥R2≒2.0kΩ→(1)
答え	(a)(3)・(b)(1)

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