【平成19年11月基礎】

	ア	イ	ウ	エ	オ
問１	①	③	④	②	-
問２	①	②	②	③	④
問３	④	②	④	②	-
問４	①	④	⑤	④	-
問５	②	①	⑤	④	⑤

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問１（１）　スイッチが開かれた状態での電源電圧を求める。　R3、R4に２Aの電流が流れるため、それぞれの電圧を計算して求める。R3とR4の合成電圧は、R2にかかる電圧と等しくなる。また、R2の電圧がわかると流れる電流I2を求めることができる（I2=3A）。R1を流れる電流I1は5Aと計算できるので、これよりR1の電圧V1が求まる(10V)。
　　　　　　スイッチを閉じたときの回路はR3の両端で結線されるので、この合成抵抗は０となる。従って、R1以外の部分の合成抵抗をもとめると、４／３オームとなる。従って回路全体の抵抗は１０／３オーム。これより、R1を流れる電流I=V/R=２２／（１０／３）＝６．６アンペア。抵抗は４オームと２オームの部分で分かれるので、抵抗比に従って分流され、抵抗が小さい部分は電流が流れやすいので、６．６＊（１／３）より２．２アンペアとなる。

問１（２）　合成インピーダンスはR+jwL -1/(jwC) となる。
　　　　　　12 + j 500 * 20 * 10^(-3) -j {1/ (500 * 400 * 10^(-6))} 　※コンデンサ部分のｊは分母から消去するためにj/jをかけています。
　　　　　　＝12 + j 10 - j 5
　　　　　　大きさを計算すると、１３オーム。

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問２（２）　Rbを決定するためには、電圧Vbと電流Icが必要となる。抵抗Vbにかかる電圧は　Vccから　トランジスタのベース・エミッタ間の電圧を引いたものであるので、Vb = Vcc - Vbe = 8 - 0.6 = 7.4ボルト。　また、電流増幅率β= Ic / Ib なので、Ib = Ic / β となる。Ib = 1mA / 200 = 5 μA (= 5 * 10^(-6))アンペア。　Rb = Vb / Ib = 7.4 / ( 5 * 10^(-6) ) = 1.48 * 10^6 オーム。

問２（３）　Ａ：LEDは順方向電圧をかけることにより発行を行うため誤り。

問２（４）　トランジスタの接地方式は以下の通り。
　　　　　　ベース接地：入力インピーダンスが低く、出力インピーダンスが高い特徴があり、周波数特性がもっともよいので、高周波増幅回路として利用される。
　　　　　　エミッタ接地：３つの接地方式の中で電力利得が最も大きく、入力インピーダンスも出力インピーダンスも同程度の値であるから、多段接続の際のインピーダンス整合の必要がないので低周波増幅回路として最も多く使用されている。この回路は入力電圧と出力電圧の位相が逆位相になる。
　　　　　　コレクタ接地：ベース接地とは逆に、入力インピーダンスが高く、出力インピーダンスが低いので、エミッタホロワ増幅器として使用される。エミッタホロワは電力利得は最も低いが出力インピーダンスが低いので電圧よりも電流を必要とする回路に使用される。

問２（５）　電界効果型トランジスタは、ドレイン－ソース間を流れる電流をゲートにかける電圧で制御する素子である。

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問３（１）　A~C + ~A~B + ~B~C + A~B + ~BC

	AB	A ~B	~A ~B	~AB
C		1	1
~C	1	1	1

　　　　　　カルノーマップより、A,Bに関係なく ~B であれば１。また、AB~Cも１であるが、Bの状態にかかわらずA~Cであれば１なので、A~C ＋ ~B となる。

問３（３）　図２：~a + ~a~b + ~B
　　　　　　図３：~a~b
　　　　　　図４：ab
　　　　　　図５：~ab + a~b

問３（４）　ORの出力をC1、NORの出力をC2とし、フリップフロップの出力の上をQ1、下をQ2とすると以下のようになる。

a	b	c1	c2	Q1	Q2
0	0	0	1	1	0
0	1	1	0	0	1
1	0	1	0	0	1
1	1	1	0	0	1

　　　　　　NANDの出力は、片方の入力が０ならば１となる（入力が１の時は、確定できないので、他方の状態が必要）。

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問４（１）　入力が45mV、出力が4.5mVを元にしてゲイン（=利得）を考える。
　　　　　　20 log （出力電圧／入力電圧）＝　20 log ( 4.5 / 45 ) = 20 log 10^(-1) = -20 [dB]
　　　　　　遠端漏話減衰量が-46デシベル、増幅器の利得をGとすると、回路の利得は、-46＋Gとなる。
　　　　　　これらは釣り合うので、-20 = -46 + G　。　従って、G = 26 デシベルとなる。

問４（３）　(インピーダンス）整合用トランスの一次側（入力）と二次側の巻き数をそれぞれn1、n2とし、回路のインピーダンスをZ1,Z2とすると、(n1/n2)^2 = Z1/Z2 の関係にある（実践問題 p.48）。
　　　　　　(n1/n2)^2=360/810 = 36/81
　　　　　　n1/n2 = √36/81 = 2/3

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問５（１）　ポッケルス効果とは、誘電体の等方性結晶において電場をかけると複屈折性を示す現象である。その時、電場の強さに比例して屈折率が変化する効果のこと。このため、文章Aは「・・・超音波により・・・」とあるので誤り。

問５（２）　特定周波数のみの信号を周波数を通過させるフィルタは、帯域通過フィルタもしくは、BPF（Band Pass Filter)と呼ばれる。特定の周波数のみ通過させないフィルタをBRF（Band Reject Filter)と呼ぶ。

問５（４）　デジタル伝送の品質を表す指標として、BER、％DM、%SES、％ESがある。BER以外の指標は、バースト誤り（ある時間に集中するビット誤り）を明確にするためにある。
　　　　　　BER：即手時間中に伝送された全ビットのうちエラービットとなった割合。
　　　　　　%DM：平均符号誤り率が10^(-6)を超える分の数が分で表した測定時間に占める割合を示したもの。
　　　　　　%SES：平均符号誤り率が10^(-3)を超える秒の数が秒で表した測定時間に占める割合で示したもの。
　　　　　　%ES：1秒ごとにエラーの発生の有無を調べ、一定時間内に占めるエラーの発生病数を示したもの。
問５（５）　FTTC：Fiber To The Curb：複数のユーザが共有して使用するONUを電柱などに接地し、ユーザ宅まではメタリックケーブルを使用するシステムをいう（技術 p.161）。　ADS方式。

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