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ベース変調方式におけるコレクタのLCをRに変えたとき、なぜ上の波形が切れてしまうのかを、考えています。

以下に同じような質問があったのですが、
http://okwave.jp/kotaeru.php3?q=1798873
上記の回路上で、コレクタのLCをRに変えたとき、上の波が切れてしまうことをうまく説明することができません。

分かる方がいらっしゃいましたら、是非是非ご教授の方をお願いいたします。

A 回答 (3件)

>回路上でLCをRに変えると、0.6Vのラインで切れてしまう原因をうまく説明できないのです。



多分オシロスコープで波形を観測しているのだと思いますが 直流で測定していますか、交流ですか

直流ならば電源電圧との関係を見ることができますが、交流ですと波形の観測しかできません

直流で測定すれば、バイアスがかかった波形が観測できます(最大/最小値)
電源電圧でクリップされていてもそれなりに判ります

交流ですと、0Vに対する正負電圧になりますので、電源電圧でクリップされていても、単にクリップされていることしか判りません

うまく説明できませんが、参考にしてください
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とても変調回路には見えない。

^_^;
トランジスタ検波を連想した。

電流値で検波出来なくなるからだ。

トランジスタが整流作用したのか?^_^;
バイアス整流も、もう覚えていない。

LCを、Rではなく、LR、RCにしてみて。
バイパスコンデンサで分かるかもしれない。

こんな事から考えた。↓^_^;
変調波は、検波されている。^_^;

参考URL:http://bbradio.hp.infoseek.co.jp/tram11/tram11.h …
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質問の主旨がよくつかめませんが



抵抗負荷の場合、振幅は電源電圧の範囲内です

LC負荷の場合、LCにエネルギーが蓄えられ、そのエネルギーを放出することにより、電源電圧以上の振幅を得ることができます

質問の上の波形が切れてしまう と言うのは その上側の部分が電源電圧(より少し低い電圧)になっているのではありませんか

この回答への補足

質問が分かりにくくてすいません。
回路上でLCをRに変えると、0.6Vのラインで切れてしまう原因をうまく説明できないのです。

0.6Vということで、VBEの電圧→トランジスタが動作しなくなっている?という感じで連想はできるのですが、なぜそうなるの?と聞かれると、説明ができなくなってしまいます。
また逆説的に、LCにするとなぜ波形が表示されるのか、と聞かれた時にうまく説明することができません。

つたない文章で申し訳ありませんが、上記内容より分かることがありましたら、ご教授頂けると幸いです。

補足日時:2006/04/27 14:33
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Aベストアンサー

 
 
>> トランスの役目はVccの電圧を増幅している? <<

 トランスは巻線相互が直流的に切り離されるので、信号側のアンプを 変調回路のVccと関係なくできるので回路設計の自由さが増します。 またトランスは 電圧を高く昇圧できるので、信号アンプを低電圧で動くアンプにできます。ご質問はこのことのようですね。


それから、トランスの場合は「増幅」ではなく普通「変圧,昇圧,降圧」と言います。慣れないと使い分けにとまどうかも知れませんね、「増幅」は

 他のエネルギ源(電源とか)
     ↓
   ┏┷┓
入→┨  ┠→出力
力  ┗━┛

こんな状態を言う用語です。トランスは上図の「他のエネルギ源」が無く(受動素子と言います)、エネルギは素通りするだけです。

(続けて余談;しかもどちら向きにも通れます。あなたが例示した回路でも、搬送波がトランス経由で信号アンプの出力に入り込むルートもありなのです。実際そうなってしまうと、信号アンプは低周波しか対処できないのが普通なので種々の不具合が生じます。それを防ぐために、搬送波がトランスに行く前の C4コンデンサで搬送波をグランドに落としてます。トランスのインダクタンスとC4でLCローパスフィルタを構成してます。)



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>> トランスの役目はVccの電圧を増幅している? <<

 トランスは巻線相互が直流的に切り離されるので、信号側のアンプを 変調回路のVccと関係なくできるので回路設計の自由さが増します。 またトランスは 電圧を高く昇圧できるので、信号アンプを低電圧で動くアンプにできます。ご質問はこのことのようですね。


それから、トランスの場合は「増幅」ではなく普通「変圧,昇圧,降圧」と言います。慣れないと使い分けにとまどうかも知れませんね、「増幅」は

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 マルチバイブレータの単段。回路的には固定バイアス方式のコンデンサ結合増幅回路ですが、大振幅のスイッチング動作をします。 単安定型では右側トランジスタのコレクタから左側Trのベースに直流的に(単に抵抗で)結ばれます。 無安定型では図と同様のコンデンサとRbによって結ばれます。


      ┯     ┯Vcc
      |     |
      Rc     Rb  
      |     |   C…
      C──C─┴──B
     …B          E
      E           ┷
       ┷

(図が折り返らないように画面幅を広くして見てください。)


..................................................................... Vcc
   ↑
   |
 Vcc-Vbe
   |
   |                Vbe(on)約0.65V
 _↓___          __↓
........↑..........│......................../..................グランド
   |     │      /    ↑
   |     |     /
Vcc-Vce(s) |    / 
   |     | /   Vccに向かって指数変化 
   ↓     |/   時定数τ=CRb





 左側の駆動役のトランジスタのコレクタ波形は、オフではVcc、オンではVces(sは飽和)ゆえ、振幅はVcc-Vcesです。 この振幅がコンデンサを素通り的に渡って右側トランジスタのベースを負に引き下げます。べースは今までオンしていた電圧 Vbe(0.65V程度)であったのが、そこから急激に負に振られます。
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右トランジスタのベースが再びオンになる電圧は、これも最終値Vccから測って Vcc-Vbe ゆえ、これらを充放電の式に入れると、
  Vcc-vbe=(2Vcc-Vbe-Vces)・exp(-t/τ)
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  exp(-tw/τ)=(Vcc-Vbe)/(2Vcc-Vbe-Vces)
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logは自然対数。
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 ところでシリコンの小信号Trでは Vbe≒0.65V、Vces≒0.2V 程度です。古風な12V電源とか5V電源の場合はこれらをゼロとした近似式がよく用いられます。すなわち。
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(*)
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最終状態から測れば、式は常に exp(-t/τ)になるのです。
(1-exp(-t/τ))は使わなくともよいのです。




↓抜粋もと
http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=692084&rev=1
 
 

 
 
 (以下はマルチバイブレータの過去回答からの抜粋改編です。)


 マルチバイブレータの単段。回路的には固定バイアス方式のコンデンサ結合増幅回路ですが、大振幅のスイッチング動作をします。 単安定型では右側トランジスタのコレクタから左側Trのベースに直流的に(単に抵抗で)結ばれます。 無安定型では図と同様のコンデンサとRbによって結ばれます。


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QAM波の復調回路について

AM波復調回路として、包絡線検波回路を挙げることができる。ダイオードにAM波が加わるとダイオードの整流作用によってAM波の正または負の部分が取り出されコンデンサCが充電されるが、変調を受けた搬送波がなくなると抵抗Rを介してコンデンサは放電し、この充放電を繰り返すことによって信号波にほぼ等しい包絡線を得ることができる。この後、コンデンサCoによって直流分を阻止すれば、変調波(信号)を復調することができる。
と、教科書にありました。

図は、http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8C%85%E7%B5%A1%E7%B7%9A%E6%A4%9C%E6%B3%A2に載っているのと同じで、あとは、コンデンサCoと信号を取り出すときの抵抗がつくだけです。
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かなり詳しく、そしてかなり分りやすい解説をお願いします。

AM波復調回路として、包絡線検波回路を挙げることができる。ダイオードにAM波が加わるとダイオードの整流作用によってAM波の正または負の部分が取り出されコンデンサCが充電されるが、変調を受けた搬送波がなくなると抵抗Rを介してコンデンサは放電し、この充放電を繰り返すことによって信号波にほぼ等しい包絡線を得ることができる。この後、コンデンサCoによって直流分を阻止すれば、変調波(信号)を復調することができる。
と、教科書にありました。

図は、http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8C%85%E7%B5%A1%E7...続きを読む

Aベストアンサー

その教科書はあまり良いものではないですね。
あなたが疑問に思うのはもっともです。

信号の正/負に関しては他の回答者の言うとおりです。
ダイオードの向きを逆にすれば負の部分を取り出せます。

コンデンサの電圧がゼロでない限り抵抗に電流は流れます。

「搬送波がなくなる」という説明は不適切です。
搬送波の振幅がゼロになる部分をなくなると言っているのだと思いますが、
普通はそれをなくなるとは言いません。その教科書のローカルルールでしょう。

実は包絡線検波の理論的な説明は結構難しいのです。下記を参照してください。
http://asaseno.cool.ne.jp/germanium/index.html

簡単に説明すると次のようになります。
搬送波が増加している時にはコンデンサが充電されてコンデンサの電圧が搬送波の電圧に等しくなります。
(ダイオードの順方向電圧をゼロとみなす、また、信号源のインピーダンスは十分低いものとする)
搬送波がピークを過ぎて下がり始めるとダイオードが逆バイアスになり、抵抗を介して放電するためにコンデンサの電圧は徐々に減少します。
次のサイクルで搬送波が増加してコンデンサの電圧を超えるとコンデンサが充電され、コンデンサの電圧は搬送波に追従します。
このよう搬送波の1サイクルごとにコンデンサは充電と放電を繰り返します。
充電している時はダイオードから流れ込む電流と抵抗で放電される電流の差分だけ充電されます。

通常、搬送波の周波数は高いため放電時間が短く、下がる電圧はわずかで、検波された波形は搬送波のピーク電圧を線で結んだ波形に近いものになります。
ただし、抵抗による放電電圧の変化が変調波による変化よりゆっくりになると変調波を再現できなくなります。
これをダイアゴナルクリッピングまたはダイアゴナル歪みと言います。

その教科書はあまり良いものではないですね。
あなたが疑問に思うのはもっともです。

信号の正/負に関しては他の回答者の言うとおりです。
ダイオードの向きを逆にすれば負の部分を取り出せます。

コンデンサの電圧がゼロでない限り抵抗に電流は流れます。

「搬送波がなくなる」という説明は不適切です。
搬送波の振幅がゼロになる部分をなくなると言っているのだと思いますが、
普通はそれをなくなるとは言いません。その教科書のローカルルールでしょう。

実は包絡線検波の理論的な説明は結構難しいのです...続きを読む

Q移相形CR発振回路について教えてください。

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 私、「専門家」に印つけてますが、答えられるのは「蓄積時間」
だけです。

 確認ですが、「蓄積時間 ts 」はトランジスタが ON → OFF に
なるときに要する時間でよろしいですね?

 で、その回答。
 それは「 少数キャリア蓄積効果 」のためです。

 本来、N型半導体には自由電子が、P型半導体には正孔がいる、
これはOKですね?
 トランジスタが ON のとき、ベース・エミッタの境目を通して
互いに自由電子と正孔がはいり込んできています。本来いない筈
のところに入り込んだ電子・正孔を 少数キャリア と言います。
 ベース電流を止めても、すでにベースにはいりこんでいる少数
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 これが「 少数キャリア蓄積効果 」です。

 一応、それをキーワードにして検索してお確かめください。

     ~     ~     ~

 半導体工学の教科書は、お持ちではありませんか?
 もしも、電子部品を“外側”から使う方法を授業で教わってい
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 私が「 少数キャリア蓄積効果 」だけ答えられるのは、これが
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にさんざん教えられたためです。
 あとの3つは、優秀な学生ではなかったんでわかりません。
 一応探してみますが、ネットで見つかるかどうか…

 あと、この質問は「 教育・物理 」の方が良かったんじゃない
でしょうか?
 ( 質問し直す場合、ここにも出した事をちゃんと書くように
   した方がいいでしょう。でないとマルチポストだとか言わ
   れるかも知れません。)

 私、「専門家」に印つけてますが、答えられるのは「蓄積時間」
だけです。

 確認ですが、「蓄積時間 ts 」はトランジスタが ON → OFF に
なるときに要する時間でよろしいですね?

 で、その回答。
 それは「 少数キャリア蓄積効果 」のためです。

 本来、N型半導体には自由電子が、P型半導体には正孔がいる、
これはOKですね?
 トランジスタが ON のとき、ベース・エミッタの境目を通して
互いに自由電子と正孔がはいり込んできています。本来いない筈
のところに入り込んだ電子・正...続きを読む

Q小信号ダイオードと整流用ダイオードの違い

小信号ダイオードと整流用ダイオードの違いはどこにあるのでしょうか?
帰還ダイオードとして用いる場合どちらが適しているのでしょうか?

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小信号ダイオードは電圧回路に使用します

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帰還ダイオードとして用いる場合どちらが適しているのでしょうか?

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したがって、どちらが適合しているかは、製作する回路によります


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