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【至急】どなたか教えてください!
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この電子回路(URLより回路閲覧可)ですが、トランジスタを中心とした動作原理と、後段3石の等価回路に書き直す方法、バイアス及び電力増幅度がわかりません。

丁寧な解説お待ちしております!

A 回答 (1件)

質問の範囲が広すぎる。

それに丁寧に、となれば本が何冊も書けそう。(私には無理ですが・・)
トランジスタ(Tr)の等価回路は添付の図で良いでしょう。hieとhfeを知っておけば他の定数はほとんどの場合無視して大丈夫です。実際の製品ではバラツキが大きいので細かく検討しても殆んど意味がないのです。
低周波回路では電力利得はあまり問題にしませんね。私も考えたことはありません。終段回路はコレクタ接地回路です。電圧利得は1ですから電力利得は電流利得に依存します。つまりhfeが電力利得となります。
駆動段の電圧利得は hfe × RL/hie です。一般にRLとhieは同じ程度なのでほぼhfeとして良いでしょう。ならば電流利得もhfeになるので、結局 hfe² が電力利得と考えて良いと思います。もっと精密に検討したいなら専門書を捜してください。とは言ってもTrのパラメーターはバラツキが大きいですから精密計算をしても再現性は低いと思います。(hfeだけ見ても200~800といった具合に別物と思えるほど差があります)
終段のバイアス点は電源電圧の半分にするのが基本。すると出力は ±Vcc/2 の範囲で変化できます(とりあえずTrの飽和電圧は無視)。つまり出力電圧は peak to peak でVccに等しくなります。これを正弦波の実効値に換算すると、Vcc/2√2 になります。出力電力は、P=V²/RL ですから、Vcc²/8RL が最大出力となります。ここではVcc=5V、RL=8Ω なので、0.39Wになります。
実際にはTrの飽和電圧などの損失要素があります。それを正負とも1Vとすると、3Vppしか出ません。すると最大出力は0.14Wということになります。Trの飽和電圧は電源電圧にかかわらずほぼ一定なので、低電圧で動作させるのは効率が悪いですね。これを多少でも改善するのがC10です。動作的にはブートストラップと言います。見掛け上電源電圧を高くしたことになります。またR15が駆動段から見た負荷抵抗にならなくなるので利得が上がります。
ごく大雑把なことを書きました。大雑把過ぎて間違いもあるかも。netには設計記事もあるようなので検索を活用して勉強してください。追加質問があれば何度でもどうぞ。わかる範囲でお答えしますが、netを見るのは夜が多いので返事が遅くなるかもしれません。ご容赦を
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この回答へのお礼

ありがとうございます

お礼日時:2020/08/03 17:57

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