トランジスターの基本的なエミッタ接地回路とベース回路の動作原理について何でもいいので教えてください。基本的なベース接地回路ではどうして、ベースコレクター間に電圧をかけなくてもエミッタ電流をかければコレクタ電流が流れるのですか。

このQ&Aに関連する最新のQ&A

A 回答 (2件)

myeyesonly さんの言われるように,


通常のベース接地ではベース~コレクタ間にも電圧をかけます.

もしかしたら,Riten さんの質問は,
【コレクタ電流】対【ベース~コレクタ間電圧】のグラフを見て
ベース~コレクタ間の電圧をゼロにしてもコレクタ電流が流れる
(ゼロでない)理由ということですか?

┌─┤n|p|n├─┐
│E  B│   C│
│    │    │
└─V──┴────┘

npnトランジスタでベース(B)とエミッタ(E)間に電圧Vをかけた
模式図が上の図です(固定幅フォントで見てください).
トランジスタの代わりに抵抗だったら,
B経由の電流とC経由の電流があって,
それらの和がE電流になりますよね.
なぜなら,単に並列になっているだけだから.
半導体のpn接合といえども,電位差があれば電流は流れます.
もちろん,方向によって流れやすかったり流れにくかったりはあります.
だから,コレクタ電流をゼロにするには,
ベース~コレクタ間に逆電圧をかけなければいけません.
【コレクタ電流】対【ベース~コレクタ間電圧】のグラフはそうなっています.

特性の解釈については,myeysonly さんの書かれているとおりです.
完全な理解には,量子力学を勉強した上で,半導体のバンド理論,
ドーピングに対する準位の問題,
電荷分布とポアソン方程式の検討,
などが必要です.
    • good
    • 0
この回答へのお礼

siegmundさんのおっしゃる通りコレクタ電流とベースコレクタ電圧のグラフを見てベースコレクタ電圧が0[V]のときにコレクタ電流が0にならなかったので質問したように考えてしまっていました。どうもありがとうございました。

お礼日時:2001/01/16 11:21

NPN構造の場合(2SC,2SDタイプのトランジスタ)について説明します。

PNPの場合(2SA,2SBタイプのトランジスタ)は極性が逆になるだけなので読み替えてください。

エミッタ接地では、エミッタから見てコレクターにプラスの電圧をかけます。この時、コレクター~ベース間が逆方向になるので、コレクタ電流は流れません。
この状態でベースから、エミッタ方向へ電流を流す(ベースにエミッタから見てプラスの電圧を加える)とベースにあるPキャリアがベース電流を流すのに使われて、ベース(逆方向)阻止帯に穴があいた格好になり、コレクター~エミッタ間にベース電流に比例した電流が流れます。

ベース接地についてですが、何か勘違いをされているようです。
ベース接地では、ベース~エミッタ間に順方向(エミッターがマイナス)、ベース~コレクター間にも順方向(コレクターがマイナス)電圧をかけます。

で、ベース、コレクターとも順方向に接続されるので、ベースキャリアはエミッタ電流とコレクター電流で使われ、エミッタ電流が増えるとベースキャリアが消費されるので、コレクタ電流は減ります。したがって、電流の位相は、エミッタ接地が同相であるのに、ベース接地では逆相になります。
しかし、出力は電圧位相で取り出すので、負荷抵抗をつないでコレクタ電圧を取り出した場合は、エミッタ接地で逆相、ベース接地で同相となります。
    • good
    • 0
この回答へのお礼

ありがとうございました。ベースコレクタ間の電圧を0にする事じたいないんですね。

お礼日時:2001/01/16 11:15

このQ&Aに関連する人気のQ&A

お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!

このQ&Aを見た人が検索しているワード

このQ&Aと関連する良く見られている質問

QMatlabで群遅延特性

Matlabで、
[gd,f] = grpdelay(b,a,n,fs)
と入力すれば群遅延特性が出ますが、
gdの単位をサンプルから、時間に変換するには、
単純にgd/fsでいいのでしょうか。

また、
[h,f] = freqz(b,a,n,fs)
の出力から群遅延特性の定義どおり、
dθ(ω)/dω
で群遅延を出すには、どのようなプログラムを組めばいいのでしょうか。

Aベストアンサー

>単純にgd/fsでいいのでしょうか。
いいと思います。

>どのようなプログラムを組めばいいのでしょうか。
単純に1次近似すれば、
dθ(ω)/dω は
diff(unwrap(angle(h))) ./ diff(2*pi*f)
で計算できます。
群遅延はこれのマイナスです。

Qベース接地基本増幅回路 エミッタ接地基本増幅回路

ベース接地基本増幅回路とエミッタ接地基本増幅回路の違いについて 教えてください。
A級増幅とB級増幅についての違いもお願いします。

Aベストアンサー

教えてください、と言われてもこれってトランジスタ回路の基本ですから電気の教科書には必ずどういうものか書いてあるので、それ以上答えようがありません。
それぞれがどんな動作をするか自分で考えて理解しないと何の意味も無くなります。

Q群遅延とは?

無線機器の受信機に用いられるフィルタで
群遅延一定品というものがありますが
この「群遅延」とはどのような意味なのでしょうか。
わかる方、ぜひご教示お願い致します。
もしくは、図などがあってわかりやすく説明されている
サイトなどありましたら教えて下さい。

Aベストアンサー

>..... 例えば、周波数400MHzに対して、位相が10とか20とか40であれば (位相の表現として正しいか不安ですが)定数倍(=比例)なので 群遅延一定と言えるのでしょうか?

群遅延一定とは直線位相なので、ワンポイントの位相だけでは識別できません。

使用帯域内で、位相の周波数特性が(ほぼ)直線になっている場合を指します。
  400MHz  10度
  401MHz  11度
  402MHz  12度
  403MHz  13度
  404MHz  14度
という感じ。(位相の実例として適切か不安ですが)
 

Qコレクタ、エミッタ接地の周波数特性について

コレクタ接地増幅回路とエミッタ接地増幅回路の周波数特性の違いが理解できません。。。
教えてくださいm(__)m

Aベストアンサー

遮断周波数というのは分かりますか? 直流での増幅率を A としたとき、増幅率が A/√2 になる周波数を遮断周波数といいます。ご質問は
   エミッタ接地での遮断周波数 < ベース接地での遮断周波数
となるのはなぜかということでしょうか。ベース接地での電流増幅率と遮断周波数をそれぞれ α、 fα、エミッタ接地での電流増幅率と遮断周波数をそれぞれ β、 fβ としたとき
   α*fα = β* fβ --- (1)
という関係があります。α と β の関係は
   α = β/( 1 + β ) --- (2)
なので、式(1)から
   fα/fβ = β/α = 1 + β --- (3)
という関係になります。普通のトランジスタは β = 100 程度なので、ベース接地での遮断周波数 fα はエミッタ接地での遮断周波数 fβ の 100倍程度になります。

ベース接地での遮断周波数 fα は、過去の質問 [1] の ANo.2 の 式(4) の f1 のことで
   fα = 1/( 2*π*Ce*Re ) --- (4)
です。エミッタ接地での遮断周波数 fβ は過去の質問 [1] の ANo.2 の 式(7) の f2 のことで
   fβ = ( 1 - α )/( 2*π*Ce*Re ) --- (5)
です。式(4), (2) から
   α*fα = α/( 2*π*Ce*Re ) = β/( 1 + β ) /( 2*π*Ce*Re )
式(5), (2) から
   β*fβ = β*( 1 - α )/( 2*π*Ce*Re ) = β/( 1 + β )/( 2*π*Ce*Re )
なので
   α*fα = β*fβ
となります。

[1] ベース接地がエミッタ接地に比べて周波数特性が良いのはなぜでしょうか? http://sanwa.okwave.jp/qa3539286.html

遮断周波数というのは分かりますか? 直流での増幅率を A としたとき、増幅率が A/√2 になる周波数を遮断周波数といいます。ご質問は
   エミッタ接地での遮断周波数 < ベース接地での遮断周波数
となるのはなぜかということでしょうか。ベース接地での電流増幅率と遮断周波数をそれぞれ α、 fα、エミッタ接地での電流増幅率と遮断周波数をそれぞれ β、 fβ としたとき
   α*fα = β* fβ --- (1)
という関係があります。α と β の関係は
   α = β/( 1 + β ) --- (2)
なので、式(1)から
   fα/f...続きを読む

Qフィルタの群遅延と相遅延の違いって? 

最近あるデジタルフィルタの本を読んでいたら、群遅延と相遅延というものが出てきました。
相遅延はあるシステムにおける単一周波数の正弦波入力に対する遅れ時間で、位相を角速度(ω)で割っていました。一方、群遅延は複数の周波数を持つ正弦波の集合が入力された場合の、その包絡線の遅れ時間で位相を角速度で微分しています。
この二つの遅延の違いがよくわかりません。
わかりやすく教えてください。もしくはわかりやすい本、URLを教えてください。

Aベストアンサー

蛇足ですが、説明まで

群遅延というのは、「入力波形に対する出力波形の時間の遅れ」です。
入力波形と出力の山がある回路を通した後でずれているという現象です。
時間で観ます。入力波形というのはたくさんの周波数成分波形が重なって
出来ていますので、その包絡線が波形そのものです。

相遅延というのは、「入力波形に対する出力波形の位相のずれです。」
入力波形にはたくさんの周波数成分がありますので、
測定上はひとつの周波数を使って測定すれば位相ずれはわかるということ
です。
周波数で観ます。

(詳しくは、群遅延、波形 とキーワードを入れて検索してみてください。
波形などもありますからよくわかると思います。)

以上 参考まで

関連URL:http://www-lab15.kuee.kyoto-u.ac.jp/~t-naka/php/paper-new.php
{ (中西俊博,杉山和彦,北野正雄 : 「電子回路における負群速度」)PDFファイル }

Qエミッタ接地増幅回路のバイアスのかけかたについて

ギター用のプリアンプを雑誌参考に作成しました。
回路は順調に動作するのですが実体配線図を見て感覚で作り上げたため、その回路がどう意味するのか基礎から分析してみようと思い「トランジスタ回路の設計」を読みながら回路図とにらめっこを続けています。
そのアンプはトランジスタ1石のエミッタ接地回路です。
だいたいは理解ができたのですが、タイトルのバイアスの部分のみどう考えても計算が合いません。このアンプについてご意見お伺いしたいと思います。

バイアス部分は電流帰還バイアス回路?だと思います。

条件としては
・+9Vの電源
・使用トランジスタは2SD794A
スペック表によると絶対最大定格、仕様は
品名: 2SD794A 
材料: Si
種類: npn
コレクタ損失 (Pc): 10W
コレクタ·ベース間電圧 (Ucb): 70V
コレクタ·エミッタ間電圧 (Uce): 60V
エミッタ·ベース間電圧 (Ueb): 5V
コレクタ電流(直流) (Ic): 3A
接合部温度 (Tj): 150°C
利得帯域幅積 (ft): 45MHz
出力容量 (Cc), Pf: 40
直流電流増幅率 (hfe): 100MIN
メーカー: NEC
です。

・75倍増幅
です。

回路はinから2.2μのコンデンサーを通ったのち、バイアスを決める抵抗二カ所…電源側が470kΩ、アースに落ちている方が220kΩで分圧?されたのちトランジスタのベースに入ります。増幅度を決める抵抗2カ所ですが、コレクタ抵抗750Ω、エミッタ抵抗は1kΩと10Ω
の並列になっています。コレクタから出た信号は6.8μのコンデンサーを通った後outします。

増幅度に関する750÷9.9≒75 なのはわかりました。

よくわかっていない部分が以下のあたりです。
エミッタ電流の動作点をどうするのか(最良の動作点もあるでしょうが、どう設計されているかわからないので、とりあえず最大定格以下ですよね)→エミッタ抵抗の電圧降下をどう決めるのか(トランジスタの本では1V以上必要だから仮に2Vとします、となっていますが…)→エミッタ抵抗の電圧降下が決まれば、計算ができるはずですよね。

雑誌の回路がどのようにその辺をきめているのか記載がないので、仮定しながら逆算していくと、どうもその抵抗値一番近い計算としては下記になります。

エミッタ抵抗の電圧降下を仮に2Vすると
エミッタ電圧=2V ベースエミッタ間電圧=0.6V
上記によりベース電圧=9V-2.6V=6.4V
今回のトランジスタはhfe=100minとあるので(100以下ということでしょうか?)
1÷hfe=1÷100=0.01mA ベースに流れる電流を無視するためには10倍以上流れれば良いため0.1mAとする。(本の解説をみながらあてはめています)

基本通りだと6.4V÷0.1mA=64kΩ …しかし実際は470kΩ
これを実現するには6.4V÷XmA=470kΩ X=0.01mAになってしまいます…
細かいこと考えずに0.01mAでいいのであれば

6.4V÷0.01mA=470kΩ
2.6V÷0.01mA=260kΩ(目標に220kΩに近い)

と計算は成り立つのですが…

このアンプは途中までは綺麗に増幅され、最大付近から少し歪むような設計になっているようです。ギター用だとそもそも基本に忠実に値を決めていないのかもしれませんが、この回路をきっかけに自由にアンプ設計できるようになりたいのでこの場合のバイアスの基本に忠実な掛け方と、この設計記事の意図を読み取りたいのです。

誤解もあるかもしれませんが、アドバイスよろしくお願いします。

ギター用のプリアンプを雑誌参考に作成しました。
回路は順調に動作するのですが実体配線図を見て感覚で作り上げたため、その回路がどう意味するのか基礎から分析してみようと思い「トランジスタ回路の設計」を読みながら回路図とにらめっこを続けています。
そのアンプはトランジスタ1石のエミッタ接地回路です。
だいたいは理解ができたのですが、タイトルのバイアスの部分のみどう考えても計算が合いません。このアンプについてご意見お伺いしたいと思います。

バイアス部分は電流帰還バイアス回路?だと思い...続きを読む

Aベストアンサー

回答NO.3の続きです。
>3)RCとの関係…増幅率を考えてREを決める

 上記回答3)で説明したようにREを RE = Rc/G で求めて、
更に、 VE を VE = Icbias×RE から計算します。
Icbiasは Icbias = (Vcc-Vcbias)/Rc で計算して求めます。

>4)ベース抵抗R1とR2を決める
>まずはVbを求める。Vb=Ic×Re×0.6 またはエミッタ電位の値を利用して、VE+VBE

ここでVBEの値が非常に重要ですので、簡単に0.6Vを使いません。使用するトランジスタのデータシートを見て、Ic-VBE特性のグラフから Ic = Icbias になる VBEx を読み取り、その値を使います。あるいはIb-VBE特性しか載ってない場合は、 Ib=Icbias/hFE になるVBEの値VBExを使います。
 ご質問に載っている使用されるトランジスタですが、電力増幅用の大きなトランジスタですので、こういう小信号増幅回路には向いていません。それに電力増幅用トランジスタの場合、データシートにはIc-VBE特性は通常載っていません。
 この場合ですと小信号増幅用のトランジスタ(VCEmaxが30V以上、Icmaxが100mA程度の)が向いてます。Vbの計算は

  Vb = Icbias×RE + VBEx 

で求めます。

>次にIbを求める。Ib=Ic÷hfe ※ここでhfeを計算に使うと思いますが、hfe=100minの場合は計算上どうすれば
良いのでしょうか。100以上ですが100と考えて計算して良いでしょうか?

 hFEが100minの場合は、150程度を想定して計算されれば良いと思います。量産設計する場合は
100を使いますが趣味で設計するなら、150程度と考えればいいでしょう。

>RbにIbの10倍以上の電流を流すとすると
>R1=Vb÷(10×Ib)
>R2=(Vcc-Vb)÷(10×Ib)

まず、R1はベースとGNDの間に接続する抵抗。R2はベースと電源Vccの間に接続する抵抗とします。
Rbは何の抵抗か不明ですのでここではR1とR2だけを使うことにします。
 まず、R1に流す電流 Ir2 をベース電流 Ib の10倍にすると、R1は

   R1 = Vb/(10×Ib)

と求まります。
次に R2 は

  R2 = (Vcc-Vb)/(11×Ib)

で求まります。
 尚、抵抗 R1 に直列にダイオードを挿入する場合は、ダイオードに10×Ibを流した場合のVFを使って上の計算でVbの値に Vb-VF の値を使ってR1とR2を求めます。



>5)カップリングコンデンサの値決め

 まず、入力カップリングコンデンサC1は入力信号を通したい周波数をfclowとして、

  C1 = 1/(2π×fclow×Rp)

   ここで、 Rpは  Rp = R1×R2/(R1+R2)

と計算して求めます。
 次に出力のカップリングコンデンサCoは次段の入力抵抗をRin、通したい周波数をfcoutとすれば、
   Co = 1/(2π×fcout×Rin)
で計算できます。

>6)バイパスコンデンサの値決め

 バイパスコンデンサは厳密に計算しませんが、100uF程度のアルミ電解コンデンサと0.1uF程度
のセラミックコンデンサを並列にして電源とGNDの間に挿入します。

回答NO.3の続きです。
>3)RCとの関係…増幅率を考えてREを決める

 上記回答3)で説明したようにREを RE = Rc/G で求めて、
更に、 VE を VE = Icbias×RE から計算します。
Icbiasは Icbias = (Vcc-Vcbias)/Rc で計算して求めます。

>4)ベース抵抗R1とR2を決める
>まずはVbを求める。Vb=Ic×Re×0.6 またはエミッタ電位の値を利用して、VE+VBE

ここでVBEの値が非常に重要ですので、簡単に0.6Vを使いません。使用するトランジスタのデータシートを見て、Ic-VBE特性のグ...続きを読む

Qトランジスター2SC3355が不良で取り替えるのにどう言うトランジスタ

トランジスター2SC3355が不良で取り替えるのにどう言うトランジスターを使えば良いのでしようか。教えて下さい

Aベストアンサー

トランジスタ互換表によれば2SC3355は2SC5230,2SC2671(F)と互換となっております。
規格表は2006/2007版なので参考までに。

Qエミッタ接地増幅回路の使用例について

学校のレポートの考察に「エミッタ接地増幅回路の使用例を述べよ」と言うのがあるんですけど,どこで調べてもあまりのっていなく困っています。
どなたか知っている方教えていただけないでしょうか??

Aベストアンサー

ググれば、いっぱい出てきます、

参考URL:http://www.google.com/search?as_q=%E5%A2%97%E5%B9%85%E5%9B%9E%E8%B7%AF&num=10&hl=ja&btnG=Google+%E6%A4%9C%E7%B4%A2&as_ep

Qトランジスタの原理

トランジスターの原理で教えてください。
パワー系などのトランジスターは裏面がドレインで
たとえばNchの場合、Nchの下にP-があり
ゲートONでP-がNになり、サブのNからこのNを通ってソースのNへ流れると思いますが、同時によく
図などではもう1つp-の中に、さらにp+が入っている図を見ます。こちらもソースになるのでしょうか?こちらにコンタクトしても流れるのでしょうか?

Aベストアンサー

この動作をするのは、FETすなわち電界効果トランジスタですね。
(バイポーラ)トランジスタとは構造も動作も違うのでユニポーラ(トランジスタ)またはFET(Field Effect Transistor電界効果トランジスタ)と呼びます。

Q初歩のトランジスタ(増幅回路) - エミッタ接地と位相

1)なぜエミッタ接地だと位相が反転するのでしょうか?
2)位相が反転することで独特な用法とかがあるのでしょうか?

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

ベース入力電圧が高くなる(1)と、ベース電流が増えます。
ベース電流が増えるとコレクタ電流が増えます。
コレクタ電流が増えると(コレクタには負荷抵抗が入っているので)、コレクタ電圧が下がります(2)。

(1)と(2)の関係を見てください。
みごとに”逆の関係”になっているでしょう?(^_^;)
これを「位相が反転する(した)」と言います。

宿題です。
エミッタフォロワで(入力と出力の関係が)どうなるか考えてみてください。

(答 同相)


人気Q&Aランキング

おすすめ情報