【人知を超えた問題】mosトランジスタの増幅回路についてです。。。

最近電気電子の学習に入門した者です。もともとは生八つ橋を専攻にしていたため電気電子の問題に立ち向かうたびに大変な苦労をしております。。。

ちなみに現在は以下の問題に大苦戦中であります（上側の抵抗Ｒがなければ解くことができるのですが・・・）。どなたかお力をお貸しください

二枚目の図は増幅回路に用いたＭＯＳＦＥＴのＩＤ、ＶＤＳ特性を示しています。バイアス回路によって動作点は図中の点Ｘ（VGS=2.5V, VDS=3.0V, ID=2.0mA）に定められています。
電源電圧ＶＤＤ及び負荷抵抗ＲＬの値を求めよ。ただし、一枚目の図に示されるように、ゲート端子に接続されている二つの抵抗は同じ抵抗値Ｒであることに注意せよ。

No.2 ベストアンサー 回答者： xpopo 回答日時： 2016/08/03 09:59

回答NO.1です。

お礼ありがとうございます。

お礼の欄の下記コメントについて；

＞つまり下側のＲの電圧降下がＶＧＳと等しく、ＶｏｕｔがＶＧＳと等しいということですね！！

このVoutについては間違いです。VoutはＶＧＳと等しくはありません。

Voutは　ドレインーソース間電圧VDSに等しい　です。

この回答へのお礼

書き間違えました！正しくはあなたの言ったとおりの事が言いたかったのです。

お礼日時：2016/08/08 22:09

No.1 回答者： xpopo 回答日時： 2016/08/02 21:43

今晩は。

１）まずVDDは「動作点は図中の点Ｘ（VGS=2.5V, VDS=3.0V, ID=2.0mA）」より動作点ではゲート電圧が2.5Vだということが分かります。
そのゲート電圧は電源VDDを二つの抵抗Rで分圧して得られてますから、

　　VDD×{R／（R+R)}＝VGS＝２．５V　　　（１）

が成り立ちます。この式（１）を以下のように整理すると、

　　VDD×（1／2）＝２．５V

よりVDDは

　　VDD=２．５V×２＝５V

と求まります。

２）次にRLを求めます。ドレインーソース間電圧VDSは電源電圧VDDから負荷抵抗RLにドレイン電流IDが流れて電圧降下⊿VRLが発生してますので、この電圧降下をVDDから差し引けばソースードレイン間電圧VDSになります。
　まず負荷抵抗RLに発生する電圧降下⊿VRLは

　　　⊿VRL＝RL×ID　　　（２）

で求まります。
　また、VDSは

　　VDS=VDD－⊿VRL　　　（３）

で求まります。式（３）に式（２）を代入して整理すると、

　　VDS=VDDーRL×ID　　　（４）

式（４）よりRLを求めると

　　RL＝（VDD－VDS）／ID　　　（５）

を得ます。式（５）にVDD=５V、VDS＝3.0V、ID=２ｍAを代入してRLは

　　RL=（５V－３．０V）／２ｍA＝１ｋΩ

と求まります。

この回答へのお礼

ありがとうございました。
このような問題をこのスピードで解きあげるあなたに興味があります。

つまり下側のＲの電圧降下がＶＧＳと等しく、ＶｏｕｔがＶＧＳと等しいということですね！！

お礼日時：2016/08/02 22:23