確認テスト 問題 第1章 MOSFETと基本増幅回路 1‐3 増幅回路を理解する 問1 負荷抵抗RLを接続したソース接地増幅回路において、 ゲートに微小信号が入力された場合、ドレイン電流、出力電圧 がどのように変化するか述べよ。 問2 定電流源負荷を用いた場合、回路の利得はgmであり、これは 真性利得と呼ばれている(○×選択) 問3 負荷抵抗RLを接続したソース接地回路の電圧利得はgm・RLで 表される。(○×選択) 問4 回路の利得は、バイアスに依存しない(○、×選択) 第1章 MOSFETと基本増幅回路 1‐4 実効的な相互コンダクタンス 問1 電圧電流変換係数が Gmで あるようなデバイスを用いた場 合、右図の回路の電圧増幅率 Aはどのように表されるか – A=-Gm Rout 問2 トランジスタの各端子にvgs, vs, vdの信号が入力された場合 の出力電流idを導出せよ。 – Id = gm・vgs – (gm* + 1/ro)vs + vd/r0 第1章 MOSFETと基本増幅回路 1‐5 各種増幅回路 • MOSFETを用いた増幅回路では、大きく分けてソース 接地回路、ドレイン接地回路、ゲート接地回路の3種 類がある。それぞれの回路図を選び、電流電圧変換 係数Gmと出力抵抗Routを導出せよ。 (a) (b) (c) 第1章 MOSFETと基本増幅回路 1‐6 入出力抵抗の求め方 問1 図1のソース接地回路の増幅率を求めよ。 問2 ゲート接地回路においてドレイン側から見た抵 抗(a)、ソース側から見た抵抗(b)をそれぞれ求めよ。 (図1) (a) (b) 第1章 MOSFETと基本増幅回路 1‐7 カスコード増幅回路 問1 図1のカスコード回路の出力 抵抗を求めよ。 問2 図2の回路における電圧増 幅率Aを導出せよ。 (図1) (図2) 第1章 MOSFETと基本増幅回路 1‐7 カスコード増幅回路 ② 問3 次の表の３つの接地端子を説明した用途①～③ に選択肢ア～エのなかから適切なもの（1つとは 限らない）を選び、以下の表を完成させよ。 接地端子 用途 ソース接地回路 ① ドレイン接地回路 ② ゲート接地回路 ③ ア：電圧バッファ、 イ：カスコード回路の形成 ウ：普通の増幅回路、 エ：レベルシフト 確認テスト 解答 解答 第1章 MOSFETと基本増幅回路 1‐3 増幅回路を理解する 問1 負荷抵抗RLを接続したソース接地増幅回路において、 ゲートに微小信号が入力された場合、ドレイン電流、出力電圧 がどのように変化するか述べよ。 解 ゲート電圧が上昇すると、ドレイン電流が減少し、負荷抵抗での電圧降下 が小さくなるため、出力電圧が下がる。 問2 定電流源負荷を用いた場合、回路の利得はgmであり、こ れは真性利得と呼ばれている(○×選択) 解 ×。gm・roである。 問3 負荷抵抗RLを接続したソース接地回路の電圧利得はgm・RLで 表される。(○×選択) 解 ×。ただしくはgm・(RL//ro)。 問4 回路の利得は、バイアスに依存しない(○、×選択) 解 ×。バイアスによって利得は変化するので、適切に設定することが必要 解答 第1章 MOSFETと基本増幅回路 1‐4 実効的な相互コンダクタンス 問1 電圧電流変換係数が Gmであるよう なデバイスを用いた場合、右図の回 路の電圧増幅率Aはどのように表さ れるか 解 A=-Gm Rout 問2 トランジスタの各端子にvgs, vs,vd の信号が入力された場合の出力 電流idを導出せよ。 解 Id = gm・vgs – (gm* + 1/ro)vs + vd/r0 解答 第1章 MOSFETと基本増幅回路 1‐5 各種増幅回路 問 MOSFETを用いた増幅回路では、大きく分けてソース接 地回路、ドレイン接地回路、ゲート接地回路の3種類が ある。それぞれの回路図を選び、電流電圧変換係数Gmと出力 抵抗Routを導出せよ。 解 (a)ゲート接地, Gm = (gm* + 1/ro), Rout = ( ro//RL ) (b)ソース接地, Gm = gm, Rout = ( ro//RL ) (c)ドレイン接地, Gm = gm, Rout = ( ro//RL// (1/gm*) ) (a) (b) (c) 解答 第1章 MOSFETと基本増幅回路 1‐6 入出力抵抗の求め方 問1 図1のソース接地回路の増幅率を求めよ。 解 -gm・RD/( 1 + gm*・Rs + (RS + RD)/r0 ) 問2 ゲート接地回路においてドレイン側から見た抵抗(a)、 ソース側から見た抵抗(b)をそれぞれ求めよ。 解 (a) (gm* ・ro + 1)Rs, (b) RL/(gm* ・ro) + 1/gm* (図1) (a) (b) 解答 第1章 MOSFETと基本増幅回路 1‐7 カスコード増幅回路 ② 問3 次の表の３つの接地端子を説明した用途①～③ に選択肢ア～エのなかから適切なもの（１つとは 限らない）を選び、以下の表を完成させよ。 接地端子 用途 ソース接地回路 ウ：普通の増幅回路 ドレイン接地回路 ア：電圧バッファ 、エ：レベルシフト ゲート接地回路 イ：カスコード回路の形成 ア：電圧バッファ、 イ：カスコード回路の形成 ウ：普通の増幅回路、 エ：レベルシフト 解答 第1章 MOSFETと基本増幅回路 1‐7 カスコード増幅回路 問1 図1のカスコード回路の出力抵抗を求めよ。 解 ro2 + (gm2* ・ro2 + 1)ro1 ≒ gm2* ・ro2・ro1 問2 図2の回路における電圧増幅率Aを導 出せよ。 解 gm1・[(gm2* ・ro2 + 1)ro1 // [(gm3* ・ro3 + 1)ro4 ] (図1) (図2)
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