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トランジスタは(b)の等価回路で表されるとする。
ま図中のひし形は電流制御形電流源を表わすものとする。
①ポート1-1'の左側の回路のテブナン等価回路を求めよ。回路図と素子の数値を示すこと。
②電位V0および電流IEの値を求めよ。
③トランジスタで消費される電力を求めよ。
自分なりに解いてみたところ、
①は10kΩの抵抗の並列回路として、5kΩ
②はV0=-99IB×500[Ω] IE=100IB
③はわかりません。

①、②に関しても回答に自信がありません。
①、②の正誤、及び③の考え方と解き方を教えていただけますと幸いです。
何卒よろしくお願いいたします。

「電子回路の問題です」の質問画像

質問者からの補足コメント

  • 回答、ご忠告ありがとうございます。画像添付できないので補足でお返事をさせてください。
    問題に添付を忘れておりましたが、電圧降下は0.7Vでした。ただ、その値で計算しても切りの良い数字はでなかったので、式は正解かと思われます。

    回答していただいた式で納得したのですが、このように等価回路を書いて、Voを求めるのではなぜ不正解なのかがわかりません。
    どの時点で間違っているのかが気になるので、教えていただけますと幸いです

    「電子回路の問題です」の補足画像1
      補足日時:2021/04/27 20:58
gooドクター

A 回答 (2件)

① 5Vを10KΩと10KΩで分圧しているので2.5V電源に5KΩを直列にしたものとなる。



②③はDの順方向電圧降下が不明なので回答不能です。
一応、常識的な0.6Vとして解いてみると、
( VEはエミッタとGND間の電圧 )
IB = ( 2.5V-0.6V-VE ) ÷ 5KΩ
VE = ( IB+99IB ) × 1KΩ
この2つの式からVEを消去してIBを求めると、
IB = 0.0181mA     となり、
IC = 99IB = 1.79mA     が求まる。

VE = 100IB = 1.81V   となり、
コレクタとGND間の電圧 Vo は
Vo = 5V-IC×0.5KΩ = 4.10V    となる。
トランジスタで消費される電力Pは、
P = ( Vo-VE )×IC
= ( 4.10V-1.81V ) × 1.79mA = 4.10mW
厳密にはベースでの損失
IB × 0.6V = 0.011mW  を加える必要があります。

計算ミスがあるかもしれません。確認してください。

宿題の丸投げのようですが、削除の可能性が高いです。
御注意を
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99IB × 0.5KΩ  の式はコレクタに入っている0.5KΩの抵抗の両端に生じる電圧を求めるものです。


VoはコレクタとGNDの間の電圧ですから電源電圧から引き算します。
5V - 99IB × 0.5KΩ  としなくてはなりません。

あなたが手書きで書いている等価回路図ではコレクタ電源の5Vが書いてありません。トランジスタが増幅している音声信号などの交流成分だけを考える場合はこの図でOKです。Voの式もOKです。でもベース側に直流電源があるのは変ですよ。
この図の場合ではIBは交流電流(すなわち正負に変化する)であることに注意してください。ということはコレクタ電流も正負に変化することになります。交流成分(信号成分)だけを考えるのであればこれでOKです。教科書などにもこの図が書いてありますね。

実際のトランジスタ回路ではベース電流もコレクタ電流も逆向きには流れません。そこでベースに適当な直流電流をあらかじめ流しておき、これに微小な交流成分(増幅したい信号成分)を重ねます。ということはコレクタ電流もあらかじめ流れている直流電流が微小に変化することになります。このあらかじめ流しておく直流成分をバイアスと言います。
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この回答へのお礼

詳しく教えていただきましてありがとうございました
お陰様で理解することができました

お礼日時:2021/04/29 00:23

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