令和8年度　第1回　工事担任者　総合通信　基礎　過去問解説　第2問

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n領域には、マイナスの電気を持った電子（多数キャリア）がたくさんあります。

p領域には、プラスの電気を持った正孔（ホール）（多数キャリア）がたくさんあります。

ここに順方向の電圧（p領域にプラス、n領域にマイナス）をかけると、お互いが引き寄せられたり反発したりして、境界線を越えて互いの領域に入り込みます（拡散）。

n領域からp領域に入った電子は、p領域側では数が少ないので「少数キャリア」になります。

p領域からn領域に入った正孔は、n領域側では数が少ないので「少数キャリア」になります。

互いの領域に飛び込んだ電子（マイナス）と正孔（プラス）は、出会うとどうなるでしょうか？

プラスとマイナスですから、お互いに引き付け合って合体し、打ち消し合って消滅します。この現象を「再結合」と呼びます。

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出力電圧の振幅 $V_{\text{CE}}$ をグラフから読み取ります。

図2を見ると、電流 $I_{\text{C}}$ は、中心の $2\text{ mA}$ をベースにして、最大で $3\text{ mA}$、最小で $1\text{ mA}$ まで波打つように変化しています。

図2で分かった電流の変化を、図3の直線に当てはめます。

$I_{\text{C}} = 3\text{ mA} のとき \rightarrow V_{\text{CE}} = 2\text{ V}$

$I_{\text{C}} = 1\text{ mA} のとき \rightarrow V_{\text{CE}} = 6\text{ V}$

このことから、出力電圧 $V_{\text{CE}}$ は $2\text{ V}$ から $6\text{ V}$ の間で変化していることが分かります。

$2\text{ V}$ から $6\text{ V}$ までの全体の振れ幅（ピーク・ツー・ピーク）は $6 – 2 = 4\text{ V}$ です。

「振幅」はその半分（中心からのズレ）になります。

$\text{出力振幅 } V_{\text{O}} = \frac{6 – 2}{2} = 2\text{ V}$

電圧増幅度（何倍になったか）は、「出力の振幅 $\div$ 入力の振幅」で求められます。

$V_{\text{I}} = 100\text{ mV} = 0.1\text{ V}$ なので

$\text{電圧増幅度} = \frac{\text{出力振幅 } V_{\text{O}}}{\text{入力振幅 } V_{\text{I}}} = \frac{2\text{ V}}{0.1\text{ V}} = 20$

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A　誤り
フォトダイオードに光が当たると、内部で電子と正孔のペア（キャリア）が生まれます。このとき、あらかじめ逆方向の電圧（電流が流れない向きの電圧）をかけておくことで、生まれたキャリアが電圧に引っ張られて素早く動き、光の強さに比例した電流（光電流）をきれいに検出できるようになります。
順方向に電圧をかけてしまうと、光が当たっていなくても最初から大きな電流がドバドバ流れてしまい、光による小さな変化を読み取れなくなってしまいます。

B　誤り
LEDは、順方向の電圧をかけることで、電子と正孔が境界を越えて移動し、お互いが出会って「再結合」するときに光を放つ仕組みです。
逆方向に電圧をかけてしまうと、そもそも電流が流れない（キャリアが出会えない）ため、電気を光に変換することができず、光りません。

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DRAM（Dynamic RAM）とは、トランジスタ1個 ＋ コンデンサ1個の構造です。

仕組みは、データを電気として「コンデンサ（小さな蓄電器）」の中に貯めます。コンデンサに電気が貯まっていれば「1」、空っぽなら「0」と認識します。

構造が非常にシンプルなので、狭い面積に大量のメモリセルを詰め込むことができ、大容量化・低コスト化に向いています。パソコンのメインメモリ（主記憶装置）として広く使われています。

コンデンサに貯まった電気は、時間が経つと自然に漏れて（放電して）消えてしまいます。

そのため、データが消えないように何度も電気を充電し直す（リフレッシュ動作）が必要です。

この「常に動き（Dynamic）を繰り返す」必要があることから、Dynamic RAMと呼ばれます。

他の選択肢は以下のとおりです。

① MRAM（Magnetoresistive RAM）
電気ではなく「磁気」の向きを利用してデータを記録する不揮発性メモリです。

③ ROM（Read Only Memory）
基本的には読み出し専用のメモリです。電源を切ってもデータが消えない特性を持ち、今回のコンデンサによる記憶方式とは異なります。

④ SRAM（Static RAM）
DRAMと同じくRAMの仲間ですが、こちらはコンデンサではなく「フリップフロップ」と呼ばれる回路（トランジスタを4〜6個組み合わせたもの）でデータを記憶します。電気を貯めるわけではないのでリフレッシュ動作が不要で高速ですが、回路が複雑なため大容量化には向きません（主にCPUのキャッシュメモリに使われます）。

⑤ フラッシュメモリ
USBメモリやSSDに使われているメモリです。コンデンサではなく、「浮遊ゲート」と呼ばれる特殊な場所に電子を閉じ込めることで、電源を切ってもデータが消えないようにしています。

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直流電流増幅率 $h_{\text{FE}}$ を求めるためには、まずベース電流がいくらなのかを割り出す必要があります。

トランジスタの回路では、3つの電流（エミッタ電流 $I_{\text{E}}$、コレクタ電流 $I_{\text{C}}$、ベース電流 $I_{\text{B}}$）の間に、次のような関係が成り立ちます。

$I_{\text{E}} = I_{\text{B}} + I_{\text{C}}$

ここから、ベース電流 $I_{\text{B}}$ を求めます。

$I_{\text{B}} = I_{\text{E}} – I_{\text{C}}$

$I_{\text{B}} = 2\text{ mA} – 1.95\text{ mA} = 0.05\text{ mA}$

「エミッタ接地回路」における直流電流増幅率 $h_{\text{FE}}$ とは、「ベースに入れた電流が、コレクタで何倍に増幅されたか」を表す割合のことです。

次の式で求められます。

$h_{\text{FE}} = \frac{I_{\text{C}}}{I_{\text{B}}}$

ここに数値を代入します。

$h_{\text{FE}} = \frac{1.95\text{ mA}}{0.05\text{ mA}}$

$h_{\text{FE}} = \frac{195}{5} = 39$