سوال ۶۸ کنکور ارشد مهندسی برق ۱۴۰۰

در مدار زیر، ورودی $V_{in}$ به‌صورت یک شکل موج سینوسی با دامنه ۸ ولت است. حداکثر مقدار ولتاژ خروجی $V_{out}$ چند ولت است؟

مدار: کلکتور ترانزیستور npn $Q_1$ به $V_{CC} = 12\,\text{V}$ و بیس آن به $V_{in}$ وصل است. امیتر از طریق مقاومت $R_1 = 10\,\Omega$ به گره خروجی $V_{out}$ می‌رسد. از گره خروجی، منبع جریان ایده‌آل $I_b = 100\,\text{mA}$ به سمت $-V_{CC} = -12\,\text{V}$ جریان می‌کشد و مقاومت بار $R_L = 100\,\Omega$ به زمین وصل است.

مفروضات: $\beta \gg 1$، $V_{BE,on} = 0.7\,\text{V}$، $V_{CE,sat} = 0.2\,\text{V}$، $V_A = \infty$.