【第一級陸上無線技士】過去問準拠 予想演習 問032 解説|思考ルート
ダイオードの折れ線近似等価回路と非線形特性に関する記述の正誤の組み合わせとして、最も適切なものはどれか。
※本問は、過去の出題傾向・頻出論点をAI分析して作成した「過去問準拠の予想演習問題」です。
予想演習 No.032
ダイオードの折れ線近似等価回路と非線形特性に関する記述の正誤の組み合わせとして、最も適切なものはどれか。
選択肢
ダイオードの折れ線近似等価回路において、動抵抗(内部抵抗R_D)は電圧・電流特性曲線の直線近似部分における電圧の変化分を電流の変化分で割った値(Delta V_D / Delta I_D)として定義され、しきい値電圧E_Dは特性の直線部分の延長線が電圧軸と交わる点として求められる。
ダイオードの動抵抗は、任意の動作点における直流電圧を直流電流で割った静的抵抗と常に完全に一致し、入力信号の振幅やバイアス状態に関わらず一定の値を示す。
折れ線近似モデルにおけるしきい値電圧E_Dは、実際のPN接合ダイオードの順方向降下電圧とは何ら関係がなく、回路解析においては常にゼロVとして扱っても一切誤差が生じない。
ダイオードの動抵抗を計算する際、電流の変化分を電圧の変化分で割った逆数(Delta I_D / Delta V_D)を用いるのが正しい定義であり、電圧変化分を分子に置くことは理論的な誤りである。
正解と解説(思考ルート)
【正解】 選択肢 1
■【設問の意図と背景】
ダイオードの動抵抗と静的抵抗の違い、および折れ線近似におけるパラメータの定義の正確な理解を問う。
■【正解の根拠とメカニズム】
ダイオードの動抵抗(交流抵抗)はV-I特性曲線の微小な変化分に対する比率であり、R_D = Delta V_D / Delta I_D で表される。また、しきい値電圧E_Dは直線近似の延長線と電圧軸の交点である。
■【各選択肢の徹底検証】
・選択肢1:動抵抗の定義と閾値電圧の求め方の双方が正確に記述されており、最も適切。
・選択肢2:動抵抗は小信号に対する交流抵抗であり、静的抵抗(V/I)とは異なるため誤り。
・選択肢3:しきい値電圧を無視すると実際の回路解析において大きな誤差が生じるため誤り。
・選択肢4:動抵抗は電圧変化分を電流変化分で割る(Delta V / Delta I)ため、分子と分母が逆であり誤り。
■【本番での即断ポイント】
動抵抗は傾きの逆数、すなわち電圧の変化分(Delta V)を電流の変化分(Delta I)で割ったものであることを思い出す。
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