3.5 トランジスタ基本増幅回路ベース接地基本増幅回路 C 1 C n n 2 R E p v V 2 v R E p 1 v EE 0 VCC 結合コンデンサベース接地基本増幅回路 V EE =0, V CC =0として交流分の回路 (C 1, C 2 により短絡 ) トランジスタ

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やすもりおとべ
5 years ago
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1 3.4 の特性を表す諸量入力 i 2 出力負荷抵抗 4 端子 (2 端子対 ) 回路としてのの動作量 (i) 入力インピーダンス : Z i = (ii) 電圧利得 : A v = (iii) 電流利得 : A i = (iv) 電力利得 : A p = i 2 v2 i 2 i 2 =i 2 (v) 出力インピーダンス : Z o = i 2 = 0 i 2 入力出力出力インピーダンスの求め方 ( 内部インピーダンスの計算 ) Z o テブナンの定理負荷抵抗

2 3.5 トランジスタ基本増幅回路ベース接地基本増幅回路 C 1 C n n 2 R E p v V 2 v R E p 1 v EE 0 VCC 結合コンデンサベース接地基本増幅回路 V EE =0, V CC =0として交流分の回路 (C 1, C 2 により短絡 ) トランジスタの交流等価回路へ n 直流動作点 ( バイアス計算 ) は式 (3.2) 式 (3.4) を用いる n

3 トランジスタの交流等価回路へ n n R E p r b α r e r c R E トランジスタ交流等価回路 [ 注意 ] r e の値は直流バイアス I E より求まる r e = 0.026/I E [Ω] r c, r b (r c ) トランジスタ r e α = { = α 重要な基本式です! 忘れずに R E r b 簡易等価回路

4 ベース接地接地トランジスタトランジスタ部の動作量 (i) 入力インピーダンス : Z ib = (ii) 電圧利得 : A vb = (iii) 電流利得 : A ib = (iv) 電力利得 : A pb = v (v) 出力インピーダンス : Z ob = 2 ( =0として計算 ) 入力電圧をを零にする電流源 =α の電流が零

5 トランジスタ α 基本式より R r e E v i r b 1 b 簡易等価回路 = { = α = = α = (1α) = r e r b = {r e (1α)r b } Z ib = = r e (1α)r b = = α α A vb = v = = 1 {r e (1α)r b } α r e (1α)r b A ib = = α Z i ob = = e

6 ベース接地トランジスタの動作量の詳細近似式精密式 Z ib r e (1 α)r b r e (1α)r br c r b r c r b A vb α r e (1 α)r b α r c r b [r e (1 α)r b ] r b r e r e r b A ib α αr c r b r c r b Z ob r c r b(r e R 0 αr c ) r b r e R 0 R E, R 0 = RE

7 3.5.2 エミッタ接地基本増幅回路結合コンデンサ R 1 V CC =0 として交流分の回路 (C 1, C 2, C E により短絡 ) C C 2 1 p V n CC n n R R E v p CE 2 2 v n 1 R R v 1 R 2 i L 0 e バイパスコンデンサエミッタ接地基本増幅回路トランジスタの交流等価回路へ直流動作点 ( バイアス計算 ) は式 (3.12) 式 (3.14) または式 (3.23) 式 (3.27) を用いる

8 n p n r b (1α)r R 1 R 2 R v c i L 2 R1 R r e e 2 v 0 トランジスタの交流等価回路へ [ 注意 ] r e の値は直流バイアス I E より求まる r e = 0.026/I E [Ω] β 交流等価回路 (1α)r c, r e (r c ) トランジスタトランジスタ β = { = β r b r R1 //R 2 v e 1 簡易等価回路

9 エミッタ接地接地トランジスタトランジスタ部の動作量 (i) 入力インピーダンス : Z ie = (ii) 電圧利得 : A ve = (iii) 電流利得 : A ie = (iv) 電力利得 : A pe = v (v) 出力インピーダンス : Z oe = 2 ( =0として計算 ) 入力電圧をを零にする電流源 =β の電流が零

10 r b β r R1 //R 2 v e 1 トランジスタ簡易等価回路 = { = β 基本式より = = β = (1β) = r b r e = {r b (1β)r e } Z ie = = r b (1β)r e = = β β A ve = v = = 1 {r b (1β)r e } β r b (1β)r e A ie = = β Z i oe = = b

11 エミッタ接地トランジスタの動作量の詳細近似式精密式 Z ie r b (1 β)r e r r b e r c r e (1α)r c r e A ve β r b (1 β)r e α r c r e [r e (1 α)r b ]r c r e r b r b r e A ie β αr c r e (1 α)r c r e Z oe r c (r e R 0 )(r e αr c ) r b r e R 0, R 0 = 1 1 R 1 1 R 1 2

12 3.5.3 コレクタ接地基本増幅回路 ( エミッタフォロワ ) 結合コンデンサ R 1 V CC =0 として交流分の回路 (C 1, C 2 により短絡 ) C 1 p n V CC i C 1 n 2 n p n R 2 v v 2 R 1 R 2 R i L 0 c コレクタ接地基本増幅回路トランジスタの交流等価回路へ

13 トランジスタの交流等価回路へトランジスタ n p R 1 R 2 n r b R1 R (1α)r 2 c β [ 注意 ] r e の値は直流バイアス I E より求まる r e = 0.026/I E [Ω] 交流等価回路 (1α)r c, r e (r c ) トランジスタ r e r e = { = β r b R1 //R 2 β 簡易等価回路

14 コレクタ接地接地トランジスタトランジスタ部の動作量 (i) 入力インピーダンス : Z ic = (ii) 電圧利得 : A vc = (iii) 電流利得 : A ic = (iv) 電力利得 : A pc = v (v) 出力インピーダンス : Z oe = 2 ( =0として計算 )

15 電圧利得と電流利得の負号入力と出力で位相が反転出力が反転位相逆相 ( 反転 ) エミッタ接地入力と出力が同位相正相 ( 非反転 ) ベース接地, コレクタ接地

16 h パラメータによる交流等価回路 ( テキスト P.49 参照 ) [ エミッタ接地 h パラメータ ] [ ] [ i ] = b [ v be ] h ie h re h fe h oe v ce v be = h ie h re v ce = h fe h oe v ce v be h ie h re v ce h fe 1/h oe v ce h re v ce 0 1/h oe v be h ie h fe v ce 交流等価回路簡易等価回路 ( 一般的によく用いられるのモデル )

17 3.6 FET 基本増幅回路ソース接地基本増幅回路 C 2 C 1 V DD V DD =0 として交流分の回路 (C 1, C 2, C S により短絡 ) FET の交流等価回路へ = i g = 0 i 2 i in R G R S C S R G ソース接地基本増幅回路

18 ソース接地 FET 部の動作量 FET の交流等価回路へ i in i 2 i in = i g = 0 r d i 2 R G R L (i) 入力インピーダンス : Z is = (ii) 電圧利得 : A v = v2 R G v v gs 1 R μvgs L 交流等価回路 (iii) 出力インピーダンス : Z os = ( =0として計算 ) i 2 入力電圧をを零にする ( =v gs =0) 電圧源 μv gs の電圧が零

19 3.6.2 ドレイン接地基本増幅回路 C 1 R 1 R 2 I D C 2 ドレイン接地基本増幅回路 V DD V DD =0 として交流分の回路 (C 1, C 2 により短絡 ) i in FET の交流等価回路へ R 1 //R 2 i 2

20 ドレイン接地 FET 部の動作量 FET の交流等価回路へ = i g = 0 i in r d i in R 1 //R 2 i 2 R 1 //R 2 v gs i 2 μvgs (i) 入力インピーダンス : Z id = (ii) 電圧利得 : A v = v2 交流等価回路 v (iii) 出力インピーダンス : Z od = 2 ( =0として計算 ) i 2 入力電圧をを零にする ( =0) 電圧源 v gs =

21 [ 各種動作量計算上の注意点 ] トランジスタ部 (i) 入力インピーダンス : Z ie = (ii) 電圧利得 : A v = (iii) 電流利得 : A i = (i) 入力インピーダンス : Z i = (ii) 電圧利得 : A v = (iii) 電流利得 : A i = i 2 R 1 R C i b C 2 C 1 i 2 V CC 入力電流, 出力電流 i 2 の定義位置に注意せよ R 2 R E CE エミッタ接地トランジスタ増幅回路負荷抵抗の有無及びバイパスコンデンサ C E の有無にも注意せよ

22 R 1 R C ( ) R i 1 R C ( ) C c 1 V CC C 2 C 1 C 2 V CC R 2 R E CE [ 負荷抵抗なし ] [ 負荷抵抗なし /R 2 なし ] R E C E R 1 R 2 R C i b C 2 C 1 i 2 R E V CC R 1 R C C 1 C 2 i i b c [ 負荷抵抗あり /C E なし ] [ 負荷抵抗あり /R 2 なし /C E なし ] R E i 2 V CC

23 Z i = A i = i 2 β Z ie = A i = r b (1α)r c i 2 R r 1 R 2 e R C R の場合 r c なし L 簡易等価回路トランジスタ R E R R E の有無 2 の有無の有無エミッタ接地基本増幅回路の交流等価回路例えばテキストP.82 演習問題 3.6 参照 (R 2 有り / R E 有り / 無しの場合 )

トランジスタ回路の解析 ( 直流電源 + 交流電源 ) 交流回路 ( 小 ) 信号直流回路 ( バイアス計算 ) 動作点 ( 増幅度の計算 ) 直流等価回路ダイオードモデル (pnp/npn) 交流 ( 小信号 ) 等価回路 T 形等価回路トランジスタには直流等価回路と交流等価回路がある

トランジスタ回路の解析 ( 直流電源 + 交流電源 ) 交流回路 ( 小 ) 信号直流回路 ( バイアス計算 ) 動作点 ( 増幅度の計算 ) 直流等価回路ダイオードモデル (pnp/npn) 交流 ( 小信号 ) 等価回路 T 形等価回路トランジスタには直流等価回路と交流等価回路がある 2.6 トランジスタの等価回路 2.6.1 トランジスタの直流等価回路 V I I D 1 D 2 α 0

3.5 トランジスタ基本増幅回路 ベース接地基本増幅回路 C 1 C n n 2 R E p v V 2 v R E p 1 v EE 0 VCC 結合コンデンサ ベース接地基本増幅回路 V EE =0, V CC =0として交流分の回路 (C 1, C 2 により短絡 ) トランジスタ

3.5 トランジスタ基本増幅回路ベース接地基本増幅回路 C 1 C n n 2 R E p v V 2 v R E p 1 v EE 0 VCC 結合コンデンサベース接地基本増幅回路 V EE =0, V CC =0として交流分の回路 (C 1, C 2 により短絡 ) トランジスタ