電子回路

エミッタ接地の電流増幅率コレクタ電流に対するベース電流の比に対し、(1)式を使用します。\begin{aligned}\beta=\dfrac{I_{C}}{I_{B}}=\dfrac{I_{C}}{I_{E}-I_{C}}=\dfrac{\alpha}{1-\alpha}\end{aligned}

本問のようにグラフの特性を利用し、非線形素子のまま解く問題も出題されることがあります。経験さえしていれば問題無く得点できますので、本問で練習しましょう。なお、MOSFETだけでなく、バイポーラトランジスタを用いた場合でも同様の問題が出題されることがあります。

電力増幅器(回路)とはその名の通り、小さな信号を大きくする目的で使用するものです。家庭で使用する増幅器で代表的なものは、受信アンテナです。基地局から受信した信号を増幅し、処理を行います。この場合、受信する電力のオーダーが小さいため、入力電力に対する出力電力の利得のみを考えれば良いです。

相補型トランジスタとはPMOSとNMOSを直列に並べたトランジスタです。以前の記事で紹介したように、入力電圧が所定値以下のときは、PMOSが導通するので出力は上位の電圧になります。逆に所定値以上のときはPMOSは導通しなくなるので、出力電圧は0Vになります。

一般的に、MOSFETを論理回路として利用するときは、電源(正)を上に、GNDを下に書きます。また、PMOSを上に、NMOSを下に書きます。PMOSのラインのうち、一つでもGND側へ導通していれば1を出力し、導通ラインが無ければ0を出力します。まず、2入力NANDの構成を示します。

オペアンプの帰還部分が抵抗とコンデンサにより構成される発振回路を言います。Rコイルや水晶振動子を用いないため低周波での発振が容易です。しかし、その反面ひずみが生じやすく、発振周波数の安定性もあまり高くないなどの欠点もあります。RC発振回路においてひずみを少なくするためには、ループ利得を限りなく1に近づける必要があります。

今までの記事で、オペアンプには様々な使われ方があることを説明してきました。(発振回路、比較器、A-D変換など)まだまだ他の使い方はありますので、本記事でも引き続き紹介していきます。オペアンプは、足し算、引き算の使い方をすることができます。

比較電圧\(E_{r}\)とアナログ電圧を入力する構成に変わりありませんが、直列に繋がっています。また、オペアンプの間には、比較電圧側には抵抗が存在します。すると、どうなるでしょうか。比較電圧側は、下の段に行くほど電圧が下がります。よって、一番上の段では\(v_{i}<E_{r}\)で0(FALSE)だった出力が、どこかの段でTRUEになりそうです。

コルピッツ発振器増幅器(MOSFET)の先にコンデンサが並列に、コイルが間に直列に入っている回路です。与えられた微小信号モデルにより、下記の等価回路に置き換えることができる。

発振条件の定義とは、下記になります。ループ利得AHが下記の2つの条件を満たすこと。発振条件：\(Re(AH)>1\) (振幅条件とも言われる。)周波数条件：\(Im(AH)=0\)