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 書物に計算結果は掲載されていたのですが、導出方法が分かりません。教えていただければ幸いです。

 題名としては、「代表的な低周波増幅回路」という内容で、計算結果は、「Ic=((R2/(R1+R2)-Ec-Vbe+(Re+(R1R2/(R1+R2))Icbo))/(Re+(R1R2/((R1+R2)(1+Hfe))))」となっていました。

 回路図は、コンデンサや入出力のトランス結合などが省略された回路図で、PNPトランジスタのエミッタがグランドに接地されていて、エミッタとグランドの間に抵抗Re。次に、ベースとコレクタの間に抵抗R1。ベースががグランドに接地されていて、ベースとグランドの間に抵抗R2。そして、最後に、コレクタがグランドに接地されていて、コレクタとグランドの間に直流電源Ec。そして、その電源の接続方向は、グランド側に向かって電流が流れる方向です。エミッタ電流はIe。ベース電流はIb。コレクタ電流はIc。ベース・エミッタ間の電圧は、Vbe。ベースからコレクタにトランジスタを通して流れる電流をIcbo。と表記していました。


 現在、ソフトウェア技術者なのですが、ハードについても今週から勉強し始めました。上記の数式も入門書にのっていたものなので、本当はカンタンなのでしょうけれど。。。頑張っています。お願いします。

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A 回答 (3件)

 


 
 pnp、入出力トランスなどの記述から察するにかなり昔の専門書をお使いでしょうか、Icboが登場してる、導出に困惑してる、などのご様子から失礼ながら独学の初心者には不適当な教材かもと思われます。現在の学生が使ってるような本を使用された方がよろしいかと。回路の基本が無いと今のような壁にぶつかって、独学の場合向学心が鈍ってしまいます。

 次に、少し説明の校正をお願いしたいのですが、
『PNPトランジスタのエミッタがグランドに接地されていて、エミッタとグランドの間に抵抗Re。』は以下のように書くのが適切です。「PNPトランジスタのエミッタが抵抗Reを通って接地」などです。「エミッタがグランドに接地されていて、」と書いてしまうと 読む側は間に抵抗無しで接地されてると解釈します。
また、
Ic=((R2/(R1+R2)-Ec-Vbe…
は変です、EcはR2に掛かってるはずです、そのほかにも変な所がありますので、もう一度書き直して見せていただけませんか?
 
 
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この回答へのお礼

論述の表現に対するご指摘ありがとうございます。回路の説明表現は無知なもので、このようなご指摘もありがたいです。

 さて、書籍についてですが、2004年6月に初版発行なので、古くは無いと思います。また、書籍名は「図解入門 よくわかる 最新電子回路の基本と仕組み」といって、「図解入門 よくわかる」シリーズとでも言うのか、あらゆる分野について解説している、最近書店でよく見かけるシリーズです。

 この本は、概念を理解する程度で、数式については読み流した方がよいのかもしれませんね。

お礼日時:2005/03/01 22:23

はじめに。


参考書などで最初の説明で用いられる電流の記号は、コレクタ電流がIc,ベース電流がIbを使うことが多いですが、以下の説明では、Ic1、Ib1としています。
コレクタ遮断電流を含めた場合の記号をIc、Ibとして書いています。
コレクタ遮断電流の詳しい説明は省略しますが、ベース電流Ibと逆向きに流れていますので、ベース電流を+Ibとすれば、-Icboとなります。

---------------------------------------------
●回路図から次の式を立てます。
(1)Ic=Ic1+Icbo
注)Icboは、ベースからコレクタの方向に流れますので、プラス。
(2)Ib=Ib1-Icbo
(3)hFE=Ic1/Ib1 より Ib1=Ic1/hFE
(4)Ie=Ib1+Ic1
(5)Ec=R1I1+R2I2・・・(I1、I2は、仮に決めておく)
  I2=I1-Ibなので、
  Ec=R1I1+R2(I1-Ib)
(6)R2の両端電圧は、
  Vb=R2I2
    =R2(I1-Ib)
また、これと並列に、VbeとReがあるので、
  Vb=Vbe+ReIe
故に、R2(I1-Ib)=Vbe+ReIe

これらの式を使って、Ic1,Ib、Ib1、Ie、I1,I2を消去すればよい。
そして、(5)、(6)をからめて、最終的に、Ic=○Icbo+△の形に整えます。
---------------------------------------------
●Ib1,Ic1を消去して、IbをIcとIcboで表す。
(1)式より、Ic1=Ic-Icbo・・・(7)
(3)式に代入して、整理。 
Ib1=(Ic-Icbo)/hFE・・・(8)
(2)式に代入し、整理。
Ib=Ic/hFE-(1+1/hFE)Icbo・・・(9)
---------------------------------------------
●Ic1、Ib1およびIbを消去して、IeをIcとIcboで表す。
(4)式に(7)式、(8)式を代入して整理。
Ie=(1+1/hFE)Ic-(1+1/hFE)Icbo・・・(10)
---------------------------------------------
●(5)式、(6)式から、I1を消去。
Ec/(R1+R2)+(R1/(R1+R2))Ib=Vbe/R2+(Re/R2)Ie・・・(11)
---------------------------------------------
●ここまでは、たどり着けると思いますが、ここから先は、式の変形の仕方でいろいろな形になってしまいます。むしろ、ここからが一番聞きたいところかもしれませんが、回答に合うように式を整えながら行わないと、計算が正しくても式の形がかなり変わってしまいます。すみませんが、省略させてください。(質問で示された計算結果は、写し間違えていませんか?)

(11)式に、(9)式および(10)式を代入して、Ic=○Icbo+△の形に整理。

Ic=R1R2/{R1R2+Re(R1+R2)(1+hFE)}×[{(1+hFE)(R1R2+Re(R1+R2)/R1R2}Icbo+hFE(Ec/R1-Vbe(R1+R2)/R1R2)]

R=R1R2/(R1+R2) とおくと、(1+hFE≒hFEの近似はしていません。)

Ic=1/{1+Re(1+hFE)/R}×{(1+hFE)(1+Re/R)Icbo+hFE(Ec/R1-Vbe/R)}
---------------------------------------------

この回答への補足

計算結果は写し間違えでは無かったです。

補足日時:2005/03/01 22:26
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この回答へのお礼

計算結果は写し間違えでは無かったです。

 けれど、この本は誤植が多いようで困っています。私も、この式は分子のR2/(R1+R2)の部分が電圧を意味するには不自然な式なので、「これも誤植ではないのか?」と思っています。 

お礼日時:2005/03/01 22:12

・ご質問の内容は、トランジスタのエミッター接地回路のhパラメータ表現による等価回路のコレクタ電流を求める。

ということですね。
そうですね、この手の回路はオームの法則が分かればこなせると思います。後は、キルヒホッフの法則を持ち出せば大体は解析できると思います。kansai_daisukiの読まれている本は、電子回路の教科書だと思われます。現実的にはIcboを考慮することはあまり無いと思います。更に、Ibは、hfeが大きければ無視することすらあります。
この前提でコレクタ電流を求めると
Ic=(R1//R2*Ec - Vbe)/Re となります。
この式の意味することは、ベース電位(R1//R2*Ec)からVbeを引いて、エミッター電位を求めてそれをエミッター抵抗で割るとコレクタ電流が得られる。ということです。現実的には、この程度の近似で間にあう事が多いです。
注:R1//R2は、R1とR2の並列と言う意味です。
【教科書的には】
・このままではkansai_daisukiには不満が残りますね。kansai_daisukiさんは、厳密解をお知りになりたいんですね。きっと。
電子回路をきちんとやるには、藤井信生さんの本が良いと思います。示したURLの本は、多分、工業高校の電子課向けの教科書だと思いますが、大変分かりやすい本です。藤井信生さんの本は、分かりやすい本が多いです。他にも探してください。
【現実的には】
・CQ出版社の本には分かりやすくて実務に使える本が沢山あります。
1)定本 トランジスタ回路の設計 鈴木雅臣
2)トランジスタ回路の実用設計 渡辺明禎
【補足】
・ハードは、電子回路は実在するものです。ソフトウェア技術を身に着ける過程では、山ほどコードを書いてバグ出しして、時には徹夜して、自分の定石といえる関数など味方にしてゆきます。ハードも同じです。本に書いてあるやさしい回路から自分で作る。最初は、物真似。そして創作へ。頑張ってください。情熱は冷めないうちに!!

参考URL:http://www.amazon.co.jp/exec/obidos/ASIN/4407304 …
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この回答へのお礼

ありがとうございます。

「定本 トランジスタ回路の設計 鈴木雅臣」買いました!とにかくこれを読破します!「トランジスタ回路の実用設計 渡辺明禎」は書店に無かったのですが、1冊目の本を読破後に探します!

お礼日時:2005/03/01 22:03

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1)動作点としてのコレクタ電流IC、コレクタと電源間に接続されている
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2)上記1)でコレクタ電流ICの代わりにベース電流IBと電流増幅率hfeが
分かっている場合で

エミッタが接地されている場合は:VCE=VCC-IB×hfe×RL

こんなところでしょうか。

Qエミッタ接地増幅回路について教えてください><

教えていただきたいことは2つあります。
(1)エミッタ接地増幅回路はなぜ入出力波形の位相が反転するのでしょうか。
(2)エミッタ接地増幅回路はなぜ入力電圧が大きくなったとき出力波形が歪んでしまうのでしょうか。

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Ic-Vce特性と負荷線の図を見てください。
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ttp://www.kairo-nyumon.com/analog_load.html

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(2)
入力電圧Vbeが大きくなったとき出力波形が歪んでしまうのは、動作点が負荷線の線形動作範囲の上限に近づくとそれ以上Vceが頭打ちになって、出力電圧波形が飽和してしまいます。言い換えればコレクタ電圧Vceは接地電圧と直流電源電圧Vccの範囲でしか変化できません。その出力電圧波形は入力電圧Vbeが負荷線上の線形増幅範囲だけです。線形増幅範囲を超えるような大振幅の入力Vbeを入力すると出力電圧の波形が飽和して波形の上下が歪んだ(潰れた)波形になります。

お分かりになりましたでしょうか?

参考URL:http://www.kairo-nyumon.com/analog_load.html

参考URLのトランジスター(エミッタ接地)増幅回路について
Ic-Vce特性と負荷線の図を見てください。
参考URL:
ttp://www.kairo-nyumon.com/analog_load.html

(1)
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交流回路の実験をする前に、ある回路のインピーダンスZ(理論値)を計算で求めたあと、実験をしたあとの測定値を利用して、同じ所のインピーダンスZ(計算値)を求めると理論値と計算値の間で誤差が生じました。
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LCRのカタログ値に内部損失や許容誤差がありますが、この誤差は
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おおよそVbe=0.6になる理由が分かりません.
(参考:http://www.page.sannet.ne.jp/je3nqy/analog/1tramp2.htm)

                ←Ic
           ┌───┬── Vcc=10v
           │
           Rc=100kΩ
           │
   Ib →      C   
  ──── B      
  ↑        E     
  Vin        │
  │        Re=20kΩ
  ─┐       │
    ┷        ┷    
  接地(0V)   接地(0V)


例として上記回路にて,
Vin= Voffset(1.6v)+Vampl(+-1mv),
Ic=Is・exp(Vbe/Vt) :指数関数で表せるNPN-バイポーラTr
Is=1pA,Vt=26mV
としておきます.
(参考図書:トランジスタの料理法)


このとき,一般的な増幅度を求める計算では,
先ず,Icに流れる直流電流を 50μA とすると,
直流に対しては Vbe=0.6v なので,VRe=1.0v,Re=VRe/Ic=20kΩ,
と求めてゆくと思いますが,

本来,Ic=50μA流すのであれば,
Ic=Is・exp(Vbe/Vt)を解くと,Vbe=0.46vとなり,0.6vも必要としないと思います.
つまり,
Vbe=0.46v,Re=1.14vとなるのではないでしょうか?


この回路とは別に,単純にR1=10kΩの抵抗と,R2=20kΩの抵抗を直列に繋ぎ,
それを電流源に繋いだ以下のような回路であれば,

 ┌─────┐
 │         │
 │         R1=10k
 │         │
 │         │
 Iin=50μA    │
 │         │
 │         R1=20k
 │         │
 └─────┘

R1,R2を別々に考えて,
VR1=Iin・R1= 0.5v,
VR2=Iin・R2= 1.0v,で求められ,
VR1-to-VR2の端子電圧=VR1+VR2=1.5v
と求めることが出来るはずです.線型素子なわけですし.


なぜ,このような単純な抵抗の場合と,話が食い違うのでしょうか?
トランジスタを「π型等価回路」として見た場合も,
入力be間は単なる抵抗Rπで表すことが出来るはずです.

これは,エミッタ抵抗による負帰還がかかっていることに由来するのでしょうか?
若しくは,ツェナーダイオードによる定電源の様な,ダイオードの特性によるものでしょうか?
幾らトランジスタが非線形といえど,オームの法則による分配則ぐらい成り立つはずだと思ってます.


加えまして,
トランジスタを「π型等価回路」として見た場合,
Vin=Rπ・Ib + Re・Ie = Ib・(Rπ + (1+β)・Re),
Vbe= Ib・Rπ,これより,
Vbe/Vin = Rπ/(Rπ + (1+β)・Re) となり,
(Rπ=β/gm,gm=Ic/Vt)

Vbe=2.5%
gm´=1/Re=97.5%
の割合で,電圧がかかていると言うことが言われていますが..(トランジスタの料理法より)

確かに一応,数式では出ていますが,Reが無いトランジスタ単体での増幅が,
Ic=Is・exp(Vbe/Vt)の式より全て導出できるのに,Reが入ることで,
どうもハッキリとしない「Vbe=0.6v なので,VRe=1.0vで..」
と言った計算をしなければなら無い理由がよく分かりません.


一般的な電流帰還増幅回路において,例えば入力電圧が2.6vでも3.6vでも,おおよそVbe=0.6になる理由がを教えてください.
宜しくお願い致します.

色々探したのですが,どうもイマイチしっくり来る答えが得られなかったので,質問させてください.

一般的な電流帰還増幅回路において,例えば入力電圧が2.6vでも3.6vでも,
おおよそVbe=0.6になる理由が分かりません.
(参考:http://www.page.sannet.ne.jp/je3nqy/analog/1tramp2.htm)

                ←Ic
           ┌───┬── Vcc=10v
           │
           Rc=100kΩ
           │
   Ib →      C   
  ──── B ...続きを読む

Aベストアンサー

単純に、「Is=1pA」では大きすぎるのでは?
下記のリンク先では「Is=0.0001~0.01pA」位になっています。
http://dsaz37.hp.infoseek.co.jp/idealtr.html
http://homepage1.nifty.com/th3/tramp.htm
http://home.ee.kanagawa-u.ac.jp/sken/items/Activities/d2_02.htm

Qコレクタ電流とコレクタ電圧の関係

トランジスタで(非安定マルチバイブレータについてで悩んでいます)、コレクタ電流が上昇するとコレクタ電圧は下がる理由を教えてください。今かなり困っています。

Aベストアンサー

1番の人の説明で正しいのですが、せっかくそういう事を学んでい
るのですから、負荷直線で考える方法で行ってみるのはどうでしょ
う?

 http://www.sys.cs.tuat.ac.jp/~shima/pdf/TR2004.pdf
 ここの図8に「負荷直線」があります。

 これの意味はOKですか?
 ( 念のため。
   トランジスタのC-E間を、ひとつの抵抗と見なして考え
   ます。
   トランジスタが、まるっきり電流を流さない状態のとき、
   つまりトランジスタが無限大の抵抗である場合、コレクタの
   ところの電圧はVccとなります。
   ⇒これが、動作直線の右下が、Vccの所になっている事を
    意味します。

   トランジスタが、(ベース電流が充分大きい値になって)
   C-E間が抵抗ゼロになった場合、コレクタのところの電圧
   はゼロで、負荷抵抗には Ic/Vcc の電流が流れます。
   ⇒これが、動作直線の左上が、Ic/Vccの所になってい
    る事を意味します。

   トランジスタの動作状態が、上記の中間にあるとき、負荷を
   流れる電流と、Vc の関係は、つねに、この直線上のどこ
   かであることになります。
    また、ベース電流をどれだけ流せば、どの状
   態になるかが、この図で読み取れます。)

 Icが多いときVcが下がる、という事も、この図に表されてい
ることが、お判りいただけますか?

(じつは私は学生時代、こういうのがイマイチ飲み込めなかったんですが。)

1番の人の説明で正しいのですが、せっかくそういう事を学んでい
るのですから、負荷直線で考える方法で行ってみるのはどうでしょ
う?

 http://www.sys.cs.tuat.ac.jp/~shima/pdf/TR2004.pdf
 ここの図8に「負荷直線」があります。

 これの意味はOKですか?
 ( 念のため。
   トランジスタのC-E間を、ひとつの抵抗と見なして考え
   ます。
   トランジスタが、まるっきり電流を流さない状態のとき、
   つまりトランジスタが無限大の抵抗である場合、コレクタの
   ...続きを読む

Q金属、半導体の抵抗の温度変化について

金属は温度が高くなると抵抗が大きくなり、半導体は温度が高くなると抵抗が小さくなるということで、理論的にどうしてそうなるのでしょうか。
金属については、温度が上がると粒子が熱振動し自由電子が流れにくくなるというようなことを聞いたことがありますがあっていますか?
半導体についてはまったく理由がわからないので詳しく教えて頂くとありがたいです。
あと自分で調べていたところ「バンド理論」というのを目にしました。
関係があるようでしたらこれも教えて頂くとありがたいです。

Aベストアンサー

こんにちは。

>>>金属については、温度が上がると粒子が熱振動し自由電子が流れにくくなるというようなことを聞いたことがありますがあっていますか?

だいたい合っています。
金属については、温度が上がると正イオン(自由電子が引っこ抜かれた残りの原子)の振動が激しくなるので、自由電子が正イオンに散乱されます(進路を乱されます)。
それをマクロで見たとき、電気抵抗の上昇という形で現れます。

>>>半導体についてはまったく理由がわからないので詳しく教えて頂くとありがたいです。

半導体の中において金属の自由電子に相当するものは、電子とホールです。この2つは電流を担う粒子ですので、「キャリア」(運ぶ人)と言います。
ホールは、半導体物理学においてプラスの電子のように扱われますが、その実体は、電子が欠けた場所のことを表す「穴」のことであって、おとぎ話の登場人物です。
電子の濃度とホールの濃度に違いがあったとしても、一定の温度においては、両者の濃度の積は一定です。
これは、水溶液において、H+ と OH- の濃度の積が一定(10^(-14)mol^2/L^2)であるのと実は同じことなのです。

中性の水溶液の温度が高くなると、H2O が H+ と OH- とに解離しやすくなり、H2O に戻る反応が劣勢になります。
それと同様に、真性半導体においても、温度が上がると電子とホールが発生しやすくなるのに比べて、両者が出合って対消滅する反応が劣勢になるため、両者の濃度の積は増えます。
キャリアが増えるので、電流は流れやすくなります。

こんにちは。

>>>金属については、温度が上がると粒子が熱振動し自由電子が流れにくくなるというようなことを聞いたことがありますがあっていますか?

だいたい合っています。
金属については、温度が上がると正イオン(自由電子が引っこ抜かれた残りの原子)の振動が激しくなるので、自由電子が正イオンに散乱されます(進路を乱されます)。
それをマクロで見たとき、電気抵抗の上昇という形で現れます。

>>>半導体についてはまったく理由がわからないので詳しく教えて頂くとありがたいです。

半導体...続きを読む

Q■ トランジスタのベース・エミッタ間の電圧計算 ■

画像の回路では、トランジスタのベース・エミッタ間に0.5V以上流れていないため、LEDは点灯しません。この時のベース・エミッタ間の電圧計算が以下になります。

6V×800Ω÷(33KΩ+800Ω)≒0.14V

(1)6Vに800Ωを掛けると何が求まるのか?
(2)ベース側の電圧を計算するのに、33KΩ+800Ωで直列抵抗として計算しているのはなぜか?

なぜ、このような計算でベース・エミッタ間の電圧計算が出来るのか、分かり易く噛み砕いた解説が出来る方、よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

>0.5V以上流れていないため
電圧を流れるとは言いません。
電圧の場合は加わるといいます。
流れるのは電流です。

(1)6Vに800Ωを掛けると何が求まるのか?
6V×800Ω=4800VΩが求まります。
VΩという単位は通常使いませんけどね。

(2)ベース側の電圧を計算するのに、33KΩ+800Ωで直列抵抗として計算しているのはなぜか?
6V×800Ω÷(33KΩ+800Ω)は 6V×(800Ω÷(33KΩ+800Ω))と解釈すべきです。
800Ω÷(33KΩ+800Ω)は 800Ω÷(33000Ω+800Ω)なので
800Ω÷(33000Ω+800Ω)=800Ω÷33800Ω=0.0237となって、単位のない数字になります。
したがって、
6V×800Ω÷(33KΩ+800Ω)=6V×0.0237=0.124V
という数値が得られます。
この値は、トランジスタのベースと抵抗との間を接続しない時の電圧になります。

トランジスタのベース・エミッタ間にはおよその値で0.6~0.7V以上の電圧が加わらないとベースに電流は流れません。
なお、800オームの抵抗を取り外した場合でもベース電流は
(6V-0.7V)/33kΩ=0.160mA しか流れません。

トランジスタのHfe=200とすると 0.160mA×200=32mAという数値が得られます。
だからと言って、図の回路で32mA流れるというわけではありません。

>0.5V以上流れていないため
電圧を流れるとは言いません。
電圧の場合は加わるといいます。
流れるのは電流です。

(1)6Vに800Ωを掛けると何が求まるのか?
6V×800Ω=4800VΩが求まります。
VΩという単位は通常使いませんけどね。

(2)ベース側の電圧を計算するのに、33KΩ+800Ωで直列抵抗として計算しているのはなぜか?
6V×800Ω÷(33KΩ+800Ω)は 6V×(800Ω÷(33KΩ+800Ω))と解釈すべきです。
800Ω÷(33KΩ+800Ω)は 800Ω÷(33000Ω+800Ω)なので
800Ω÷(33000Ω+800Ω)=800Ω÷33800Ω=0.0237となって、...続きを読む

Qトランジスタのベース・エミッタ間飽和電圧とは

電子回路の本を読んでいて、トランジスタに「ベース・エミッタ間飽和電圧」という用語があるのを知りました。

以下のことを知りたいと思い検索してみましたが、なかなか良い情報にたどり着けませんでした。

1. この電圧の定義 : ベース端子とエミッタ端子の間の電圧なのか?
2. この電圧の特性 : 大きければいいのか、小さいほうがいいのか?
3. 飽和の意味: コレクタ電流が最大になった状態という意味で正しいのか?

上記に関する情報または情報源についてよろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

>1. この電圧の定義 : ベース端子とエミッタ端子の間の電圧なのか?

回答>>そうです。

>2. この電圧の特性 : 大きければいいのか、小さいほうがいいのか?

回答>>どちらかと言えば小さい方が良い。

>3. 飽和の意味: コレクタ電流が最大になった状態という意味で正しいのか?

回答>>ベース・エミッタ間飽和電圧はコレクタ電流が最大になった状態とは違います。
 まず、コレクタには外部から定電流源で規定の電流、例えば100mAを流しておきます。このときベースにも規定の電流を外部から定電流源で、例えば10mAを流します。このベース電流は半導体メーカによりますが、コレクタ電流の1/10または1/20を流します。通常hFEは100くらいか、それ以上の値を持ってますのでこのベース電流は過剰な電流と言うことになります。例えばhFEが100あったとすれば、ベース電流が10mAならコレクタ電流はそのhFE倍、すなわち1000mA流せることになります。逆にコレクタ電流を100mA流すのに必要な最低のベース電流はその1/hFEでよいわけですから、1mAもあればよいわけです。
 「ベース・エミッタ間飽和電圧」の仕様はトランジスタをデジタル的に動かしてスイッチとして使う場合を想定したものです。
 例えばコレクタ負荷が抵抗で構成されてる場合にトランジスタがONしてコレクタ電流として100mA流す場合、トランジスタをしっかりONさせるためにベースにはhFEから考えてぎりぎりの1mAより多くの電流を流します。
 このように必要以上にベース電流を流すことをオーバードライブと言いますが、そのオーバードライブの度合いをオーバードライブ係数、Kov=Ic/Ib で定義します。コレクタ電流を100mA流し、ベース電流を10mA流せばオーバードライブ係数、Kovは 10になります。
 実際にトランジスタをスイッチとして使用する場合はこのオーバードライブ係数を目安にして、ベース電流を流すように設計します。その際、ベースーエミッタ間の電圧VBEが計算上必要になりますのでこのベース・エミッタ間飽和電圧を使います。例えば、NPNトランジスタをONさせてコレクタに100mA流す場合、ベースにコレクタ電流のKov分の1の電流を流すようにベースと信号源の間の抵抗値RBを計算します。信号源の「H」の電圧が2.5Vの場合、RBはベース・エミッタ間飽和電圧をVBE(sat)とすれば、

    RB=(2.5V-VBE(sat)/10mA 

のようにして求めます。

>1. この電圧の定義 : ベース端子とエミッタ端子の間の電圧なのか?

回答>>そうです。

>2. この電圧の特性 : 大きければいいのか、小さいほうがいいのか?

回答>>どちらかと言えば小さい方が良い。

>3. 飽和の意味: コレクタ電流が最大になった状態という意味で正しいのか?

回答>>ベース・エミッタ間飽和電圧はコレクタ電流が最大になった状態とは違います。
 まず、コレクタには外部から定電流源で規定の電流、例えば100mAを流しておきます。このときベースにも規定の電流を外部から定電流源で、例...続きを読む

Qエミッタ接地における出力信号の反転について

あけましておめでとうございます。
新年そうそう申し訳ございませんがよろしくお願いいたします。
(1)エミッタ接地回路における入力信号と出力信号の関係についてですが、ベースバイアスを加えた場合には、出力信号は入力信号に対し反転しているのですが、ベースバイアスなしの場合ではも同様に反転するのでしょうか。あくまで、出力信号が反転するのはベースバイアスを加えたときだけなのでしょうか。

(2)この出力信号の反転について、なぜ反転して現れるのでしょうか。理論にこだわりすぎで、このようなものはよく結果として得られるものもあるかと思いますが、どの回路で・・・というか、どのような仕組み、原理から反転しているのでしょうか。

(3)この反転は出力信号で現れますが、コレクト電圧(コレクト-エミッタ間電圧)において、入力信号に対して反転して現れているのでしょうか。

細かい事項で申し訳ございませんがヨロシクお願いいたします。

Aベストアンサー

 エミッタ接地トランジスタ回路における出力信号(電圧)は、入力信号(電圧)に対して反転します(位相が逆になります)。ベースにバイアスを与えるかどうかには関係しません。

 入力信号(電圧)によってベースに電流が流れ込むと、それがコントロール作用をして、コレクタに増幅された電流が流れることが可能になります。電圧増幅するためにはコレクタに一端を電源に接続した負荷抵抗をつけるわけですが、コレクタを通じて負荷抵抗に増幅された電流が流れると、コレクタの電圧は接地側に近づくので、コレクタから取り出す出力信号(電圧)は原理的に入力信号(電圧)に対して反転します。

 エミッタに抵抗をつけ、この抵抗を介してエミッタを接地すると、エミッタの出力信号(電圧)は、入力信号(電圧)と同相になります(反転しません)。

 コレクタとエミッタの両方に抵抗をつけると、コレクタ出力電圧は反転し、エミッタ出力電圧は反転しません。


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