エンベデッドシステムスペシャリスト試験 令和7年度 秋期 午前II 問10

【正解】ア

図では、ベースBからエミッタEへ流れる電流がIB、コレクタCからエミッタEへ流れる電流がICとして示されています。バイポーラトランジスタが能動領域で動作するとき、直流電流増幅率をhFEとすれば、基本的な関係は次のように表せます。

IC≒hFE×IB

hFEを一定とみなせる範囲では、IBを増減させるとICもその変化に正比例して増減します。小さなベース電流の変化で、より大きなコレクタ電流を制御するのが電流増幅の基本なので、アが適切です。

イの「IBの変化に正比例してVCEが変化する」は誤りです。VCEは電源電圧や負荷抵抗など外部回路にも依存します。例えば抵抗負荷ではICの増加に伴ってVCEは低下し、単純な正比例にはなりません。 ウの「VBEの変化に正比例してICが変化する」は誤りです。VBEとICの関係は半導体の特性上、概ね指数関数的であり、正比例ではありません。 エの「VBEの変化に正比例してVCEが変化する」も誤りです。VBEはICに非線形に影響し、さらにVCEは負荷回路を介して決まるため、両者に直接の比例関係はありません。

【ポイント】 能動領域では「IC≒hFE×IB」を基本式として覚えます。遮断領域はほぼ電流が流れない状態、飽和領域はスイッチがオンに近い状態であり、増幅には能動領域を用います。