増幅回路のゲインについて

画像のような回路をシミュレーションしてみました。
波形は緑がインプットで、青がエミッタコモンとエミッタフォロワの間、赤がアウトプットです。
エミッタフォロワはゲイン1と聞いていたので、青と赤が同じになると思っていたのですが、赤が小さくなります。これはなぜでしょうか。よろしくお願いします。

質問者からの補足コメント

• 回答ありがとうございます。
  青波形は回路図中で blue と書いたところです。
  入力は Vpp が100mV で周波数が 1KHz です。

  No.2の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2022/03/17 17:12

• 回答ありがとうございます。
  青波形は回路図中で blue と書いたところです。
  入力は Vpp が100mV で周波数が 1KHz です。
  
  ギターを増幅したいので入力シグナルの周波数はそのままで、C の値を変えてみました。
  だいぶ改善しました。

  
  No.1の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2022/03/17 17:27

• ありがとうございます。条件がそろわないと 1 倍にならないんですね。

  No.4の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2022/03/18 09:25

• ありがとうございます。
  負荷が足りないということなので、8Ω と直列に 5.5K を足してみました。8Ωはスピーカーです。
  赤と青が重なってグラフが見ずらくなっていますが、1 倍になっています。
  また、C の値を変更してみました。C3 はグラフが見やすくなるように(0Vを中心とするように)入れています。
  そのうちブレッドボードで試してみようと思うのですが、こんな風にスピーカーの負荷が低いので抵抗を直列に追加するというのは現実的なのでしょうか。

  
  No.3の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2022/03/18 09:36

• 確かに負荷抵抗を増やしてシミュレーションすると、今のトランジスタ(Q2)だと Pd 超えてしまうので、そういうことかなと理解しました。ブレッドボードで Q2 をパワートランジスタにして、スピーカーに負荷抵抗を追加してどうなるかやってみようと思います。
  
  LM38x はたまに使います。今回は勉強を兼ねてディスクリートの簡単な回路であれこれやっていました。電圧増幅しているのにボリュームが全然上がらないので、なぜだろうと思いシミュレーションをしていました。
  
  なんとなく原因がわかって少しスッキリしました。ありがとうございます。

  No.5の回答に寄せられた補足コメントです。 補足日時：2022/03/18 13:30

No.5 ベストアンサー 回答者： m-jiro 回答日時： 2022/03/18 12:17

#3です。

この回路でスピーカーを鳴らすのは無理ですね。Q2をややパワーのあるトランジスタにして多めの電流を流せばある程度は鳴るでしょうが実用的なほどのパワーが出ないのでパワーアンプ用のICを使うのがおすすめです。
LM386　12V～15V程度の電源で1.5～2W程度出ます。
http://www.iccraft.com/parts/ic/lm380.html
LM380　4～6Vの電源で0.5W程度出ます。
http://www.iccraft.com/parts/ic/lm386.html
どちらも古くから使われているICです。
他のICでも組立キットとして販売されている1～2Wのアンプはたくさんあるのでそれを使うのも良いでしょう。

前の書込みで、ゲイン計算を間違えていました。
Q1の負荷抵抗をR3だけで計算していたのですが、R5、R6もゲインに関係します。すなわちR3、R5、R6の3つを並列合成した値が負荷抵抗になります。もっと正確にはQ2の入力インピーダンスも考慮せねばならないのですが、ここでは非常に大きな値なので無視します。
R3、R5、R6の3つを並列合成した値は2.48KΩになります。
よって、Q1のゲインは　2.48KΩ÷1.2KΩ≒2倍　となります。
Q2のゲインはほぼ1なので合計のゲインはほぼ2倍です。

No.4 回答者： tknakamuri 回答日時： 2022/03/18 00:43

エミホロの―倍というのは

hie<< (Re∥負荷抵抗)×hfe
が成り立ってないと成りたた無い。

負荷8Ωじゃ無理。

No.3 回答者： m-jiro 回答日時： 2022/03/17 19:05

負荷抵抗は8Ωですか。

低過ぎます。だからゲインが低いんです。ゲインが低いだけでなく出力電圧が大きくなりません。
この定数では負荷抵抗は約5KΩ以上ですね。
これならゲインは 5.5倍 程度になります。
ゲイン ＝ R3/R4 ＝ 6.8K/1.2K ＝ 約5.5倍　です。
青グラフも赤グラフも同じ電圧です。
なお、負荷抵抗が1KΩ程度なら出力コンデンサ（C4）は10μF程度でOKです。またC1、C2も10μF程度が適当ですね。C3はなくてよいです。

No.2 回答者： isoworld 回答日時： 2022/03/17 16:57

このオシロスコープの青と赤のゲイン（感度）が校正されている（同じ感度である）ことが前提です。

青が「エミッタコモンとエミッタフォロワの間」とはどこを指すのかよく分かりませんが、Q2のベースの電圧でしょうか？　回路図の部品番号などで言っていただけないとハッキリしません。

それはともかく、青と赤がエミッタフォロワの入力と出力を意味しているのであれば…

青と赤の位相がズレているのが、ちょっとおかしい。波形の周波数、結合コンデンサの容量とその負荷になる抵抗値をよく確認してください。一種のハイパスフィルターになっていませんか？

No.1 回答者： angkor_h 回答日時： 2022/03/17 16:51

> 青がエミッタコモンとエミッタフォロワの間、

回路図のどこでしょうか？　基準点は？

> エミッタフォロワはゲイン1と聞いていたので、
はい。電圧ゲインは、ほぼ1です。

周波数とCR値の関係で変わります。
周波数を変えてみてください。