【電験3種 理論】FET増幅回路の電圧利得を求める|令和8年度上期 問13

令和8年度上期 電験3種 理論科目 問13。FET増幅回路の電圧利得を求めるのアイキャッチ画像

FETはゲート電圧の変化をドレーン電流の変化に変えます。その電流が負荷抵抗を流れて出力電圧になります。

目次

問題文と選択肢

令和8年度上期 理論科目 問13 公式問題の問13と選択肢
公式問題の問13と選択肢

出典:電気技術者試験センター・公式問題PDF(該当箇所を切り抜き)。公式解答PDFの正解は(2)です。

解答図|FET増幅回路の電圧利得を求める

令和8年度上期 理論科目 問13 回路・考え方・計算結果を一枚にまとめた解答図
回路・考え方・計算結果を一枚にまとめた解答図

補足図|FETの相互コンダクタンスと電圧利得

FET共通ソース増幅回路の小信号等価回路と位相反転の図
相互コンダクタンスから電圧利得を導き、出力の位相を確認します。

相互コンダクタンスの意味

gmは「ゲート・ソース電圧を1 V変えたときのドレーン電流の変化量」です。入力電圧をvgsとすれば、交流電流変化はgm vgsです。

相互コンダクタンスの意味
$$\Delta i_d=g_m\Delta v_{gs}$$

電流を出力電圧に変換

ドレーン側の内部抵抗が負荷抵抗より十分大きいため、交流電流のほぼ全部が負荷へ流れます。出力の大きさはRLを掛けたものです。

電流を出力電圧に変換
$$|v_o|\simeq g_mR_L|v_i|,\qquad \boxed{|A_v|=\left|\frac{v_o}{v_i}\right|\simeq g_mR_L}$$

共通ソース回路は位相が反転するため、符号付き利得は負です。設問の大きさの選択肢は(2)です。

年度別の一覧は令和8年度上期の過去問一覧、分野別の一覧は理論科目の問題一覧をご覧ください。

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