次の記述は、図1に示す電界効果トランジスタ(FET)を用いたドレイン接地増幅回路の出力インピーダンス(端子cd から見た…
無線工学の基礎 無線工学の基礎 Ａ－13
次の記述は、図1に示す電界効果トランジスタ(FET)を用いたドレイン接地増幅回路の出力インピーダンス(端子cd から見たインピーダンス)Zo〔Ω〕を求める過程について述べたものである。[ ]内に入れるべき字句の正しい組合せを下の番号から選べ。ただし、FETの等価回路を図2とし、また、Zo は抵抗RS〔Ω〕を含むものとする。(1) 図１を等価回路を用いて書くと、図3になる。出力インピーダンス Zo 〔Ω〕 は、図3の出力端子 cd を短絡したとき cd に流れる電流を Iso 〔Ａ〕 とし、出力端子 cd を開放したときに現れる電圧をVoo 〔Ｖ〕 とすると、次式で表される。Zo=Voo/Iso〔Ω〕 ･･･････････････････････ ①(2) Isoは、次式で表される。Iso=[A]〔Ａ〕 ･･･････････････････････ ②(3) Vooは、次式で表される。Voo=[B]×Vi 〔Ｖ〕 ････････････････ ③(4) したがって、Zoは式①、②、③より、次式で表される。Zo=[C]〔Ω〕
正答 (1)
正答は (1)。短絡電流Iso＝gmViに対し開放電圧VooはそのRS／(1＋gmRS)倍で、これがZoです。
式①は Zo＝Voo／Iso です（テブナンの定理で、開放電圧÷短絡電流が出力インピーダンス）。
短絡（Vo＝0）：ソースの電位が0なので VGS＝Vi
Iso＝gmVi → A
開放：Voo＝gmVGSRS、VGS＝Vi－Voo
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Voo＝gmRS(Vi－Voo) → Voo＝{gmRS／(1＋gmRS)}×Vi → B
Zo＝Voo／Iso＝RS／(1＋gmRS) → C
【ほかの選択肢】
(2) Bの gm／(1＋gmRS) が誤り（電圧比なのに単位がSになります）
(3) Bの分母 1－gmRS と、Cの 1／(1＋gmRS) が誤り
(4) Aの (1＋gm)Vi が誤り
(5) A・B・Cのすべてが誤り
【見分け方】
ソースフォロワの出力インピーダンスは、RSと1／gmの並列とほぼ同じで、小さくなります。
出典：2026年（令和8年）1月期 第一級陸上無線技術士 無線工学の基礎 Ａ－13（公益財団法人日本無線協会 公表）出典元ページ
最終更新日
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