出力電圧が電源電圧を大きく下回る理由

トランジスタ回路で、電圧の飽和条件は「電源電圧を超えることが出来ないので、波形がカットされる」
という説明をよく目にしますが、先日の実験では電源電圧よりはるかに小さい値で波形がカットされていました。僕の予想ではコレクタ抵抗とエミッタ抵抗にかかる電圧において、エミッタ抵抗にかかる電圧が電源電圧に達し、コンデンサを隔てることで直流重畳電圧が遮断されることで飽和波形のまま
下にスライドされたというものなのですが・・・どなたかご指摘・訂正お願いします

No.1 回答者： tetsumyi 回答日時： 2012/05/27 08:06

こんな無茶な質問をしても、答えることができる人はいないでしょう。

どんな回路を使ったのか、回路図がないと何もわかりません。
通常、エミッタ接地のトランジスタ増幅回路ではコレクタ電圧がエミッタと電源電圧の中間程度の電圧になるようにベースバイアスを掛けます。
負荷がない場合はこれだけで出力波形の一方が早く飽和することはありません。
まともな回路設計ができていないとしか思えませんが？

No.2 回答者： xpopo 回答日時： 2012/05/27 09:55

今日は、

　NO.1の回答の方と同じ意見ですが、回路の質問なのに回路図を提示しない
と具体的に何を聞いてるのかとてもあやふやになってしまいます。必ず、回路図
を添付しましょう。

　回路図がないので、こちらで勝手にこんな回路の場合、こうなるよという変な
回答ですが以下に説明します。

　回路を添付した図のものとします。この回路は簡単な電流帰還型のアンプです。
電源電圧は９V、トランジスタの入力バイアス電圧は約１．１V、コレクタのバイアス
電圧は約６V、入力信号はｆ＝２ｋHz、振幅V＝０．７V　o-p、アンプの増幅率Gは
Ｇ≒６．８です。

　入力も出力もそれぞれコンデンサーでカップリングされています。この回路の
動作は
　１）入力信号はコンデンサでカップリングされているので、ベースはバイアス電圧
　　（約１．１Ｖ）を中心に振れています。図の波形図の一番上の波形　Ｖ（base)
　　を参照してください。
　２）トランジスタのエミッタの電圧V(e)はベースの電圧V(base)から電圧VBEだけ
　　低い電圧でV(base)に追従して変化します。
　３）コレクタの電圧V(collector)はV(e)が下がるとエミッタ電流がその分下がります。
　　コレクタ電流はエミッタ電流にほぼ等しいので、エミッタ電流（＝コレクタ電流）
　　が下がるとコレクタと電源の間の抵抗R3（６．８ｋΩ）の電圧降下は小さくなります
　　のでコレクタ電圧（V(collector)）は上昇します。
　　　V(e)が上がれば、今度はコレクタ電流が増えてV(collector)は下がります。
　　コレクタ電圧は電源電圧近くまでは上がりますが、それ以上は上がりません。
　　　図の波形ではV(collector)はバイアス電圧の６Vを中心に振れているのが分か
　　ると思いますが、コンデンサカップリングされた出力OUT端子の電圧はGNDを中心に
　　振れてます。（図のV(out)を参照。）

以上より、コンデンサカップリング後の出力波形はGNDを中心に振れるために波形の
カットされた部分の電圧は低い電圧（この場合は約２．５V）として見えます。
コンデンサカップリング前の電圧、すなわち、コレクタ電圧波形はカットされた電圧は
約９Vになってるのが分かると思います。
　ところでエミッタ電圧はベース電圧より常にVBE（約０．７V)低い電圧になりますので
電源電圧（この場合９V)まで上がることはありません。

と以上のような説明になりますが、回路が違えば動作も違ってきます。ご質問の対象の
回路図をぜひ追加で載せてください。

この回答へのお礼

ありがとうございました。後から回路図を追加する方法が分からず
回答を誤って打ち切ってしまったのでベストアンサーを選ぶことが出来ず非常に申し訳ありません。

お礼日時：2012/05/27 10:21

No.3 回答者： xpopo 回答日時： 2012/05/27 10:01

回答NO.2です。

波形が読みにくかったので、波形だけを再度添付しておきます。