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

3.4 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

3.5 トランジスタ基本増幅回路 3.5.1 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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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 )

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

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 )

3.6 FET 基本増幅回路 3.6.1 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

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

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

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 =

[ 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

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

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 )