Ｂ級増幅回路

増幅器の回路設計に関して質問させていただきます。
ＨＦ帯(特に5~15MHzで)で動作するＢ級増幅器の回路を設計しようとしているのですが、設計方法がわかりません。
色々なサイトを確認し、バイアスのかけ方で級が変わる事は理解できましたが自分で作ってみるとうまくいきません。
回路の作り方も何件かみつけましたがどれもＡ級のようでした。
ですのでＢ級増幅回路の設計の方法（バイアスのかけ方、抵抗の値等）、トランジスタの選び方等を教えていただけると幸いです。
また検索中にコンプリメンタリを用いたプッシュプル回路というものを見つけました。
Ｂ級動作する増幅回路を作るにはトランジスタ一つだけではなくプッシュプル回路を用いないとだめなのでしょうか？
歪みなどはまったく気にしないので、できることならトランジスタ一個で済ませたいと考えています。
ご回答よろしくお願いします。

No.4 ベストアンサー 回答者： kbtkny 回答日時： 2009/10/25 10:03

A級増幅器のバイアスを絞ればB級増幅器になるとお考えのようですが

負荷回路のインピーダンスの調整も必要です。もちろん、トランジスタ
一つで設計できます。

増幅したい周波数の2倍波、3倍波、4倍波、、、をショートに
持っていきます。実際にはすべての高調波をショートに持って行く
のは無理ですので、せいぜい3倍波程度までですが。。。

SPICEで2倍波、3倍波をショートへ持っていくような回路を負荷に
追加してみてください。増幅したい周波数のインピーダンスが大きく
変化しないようにLCの共振回路か、スタブをつけるといいと思います。

その状態で、バイアスがかかるかかからない状態にすれば、B級アンプ
のシミュレーションができます。

いきなり、実物での確認は難しいと思いますので、SPICEで色々トライ
してみてください。

参考まで

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
非常に参考になりました。
まだSPICEの使い方が良くわかっていないので色々試してみたいと思います。

お礼日時：2009/10/25 13:54

No.3 回答者： ricardo_ 回答日時： 2009/10/24 17:59

　普通は高調波をいかに減らすかを考えます。

　高調波が欲しいのなら、ＯＮ／ＯＦＦのデジタル波形にすれば良いのです。
　ｓｐｉｃｅなら矩形波の信号のスペクトルを分析し、次にトランジスタの
ＯＮ／ＯＦＦ回路を考えたらどうですか。

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。

＞高調波が欲しいのなら、ＯＮ／ＯＦＦのデジタル波形にすれば良いのです。
＞ｓｐｉｃｅなら矩形波の信号のスペクトルを分析し、
こちらも最初そのように考えまして、矩形波や半波正弦波の周波数成分を観ていたところ、Ｂ、Ｃ級増幅回路で近いものが得られないかと思い質問させていただきました。

＞次にトランジスタのＯＮ／ＯＦＦ回路を考えたらどうですか。
トランジスタは増幅するためだけに使うと考えておりました。こちらの方もネット等で調べさせていただきます。

お礼日時：2009/10/24 23:12

No.2 回答者： tadys 回答日時： 2009/10/24 07:24

アンプの入出力のインピーダンスは？

出力電力は何ワット？
電力のゲインは何dB？
最低でも以上の数値がわからないと話が出来ません。
さらにSWR=∞でも安定かどうかなど

＞自分で作ってみるとうまくいきません。
何がどう上手くいかないのですか？
どのようになる予定が実際にはどうなったのですか？

＞歪みなどはまったく気にしないので、できることならトランジスタ一個で済ませたいと考えています。
ということであるなら、B級でもC級でも同じことです。
ですので普通はC級での設計を行います。
C級では出力周波数にあわせて出力回路の同調周波数を調整します。
無調整で5~15MHzの間で動作させようとするとリニアアンプが必要になるのでトランジスタ一個でのB級アンプでは駄目です。
B級でプッシュプル動作をさせればA級と同等になります。

出力電力が大きくないのであれば高周波用のオペアンプなどを使うほうが簡単です。
そもそも何をしたいのかを説明したほうが良い回答が得られるでしょう。

この回答への補足

シミュレーションに用いたトランジスタを書き忘れていました。2SC1815のデータを使いました。

補足日時：2009/10/24 12:21

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。回答番号：No.1の方へのお礼と重複する点もありますがご了承ください。
こちらの知識不足で、質問内容が何をやりたいのか非常にわかりにくいものになってしまい申し訳ありません。
トランジスタで効率よく増幅し、Ｂ級のような高調波を含んだ波形を取り出したいと考えております。
現在は本当に作っているわけではなく、SPICEという解析ソフトを用いてシミュレーションを行っている段階です。(あまり高周波には向かないソフトと聞きましたがHF帯なら使えると聞いています。)

＞アンプの入出力のインピーダンスは？出力電力は何ワット？電力のゲインは何dB？
申し訳ありません。これらの値の設定方法もよくわかっておりません。もう少し勉強してから質問するべきでした。

＞何がどう上手くいかないのですか？どのようになる予定が実際にはどうなったのですか？

具体的には出力の波形がＡ級に近いものになったり、トランジスタが動作しない、効率が低いなどです。

＞ということであるなら、B級でもC級でも同じことです。
Ｃ級についてまったく知識がありませんのでこちらの方も調べていきたいと思います。

全体的にもう少し知識をつけてから質問するべきでした。
今後はこのようなことがないようにしたいと思います。

お礼日時：2009/10/24 12:18

No.1 回答者： harbar 回答日時： 2009/10/24 04:25

回答になっていませんが・・・m(_ _)m

高周波でＢ級アンプですか？
初めて聞きました、できなくはないとおもいますが。

まずトランジスタですが、周波数特性が、無論ＡＦではなくＲＦの
ものを選択しないといけません。これは常識。

で、バイアスですが、Ｂ級って「ベースバイアスをかけない方式」
なのが特徴では？

バイアスをかけるとしたらＡＢ級というものになるのでは？

プッシュプルは、Ｂ級だと半波しか増幅しませんので、ＰＮＰとＮＰＮ
を掛け合わせて、波形をもとと同じにするためと思います。

で、疑問があります。
コンデンサやトランスって、どうやったのでしょうか？
ＡＦ用のトランスは山ほどあるとおもうのですが、Ｂ級で使うトランス
って、何か特別なような気がするのですが・・・。

薄学で申し訳ないのですが、判る範囲で・・・m(_ _)m

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。
こちらの知識不足で、質問内容が何をやりたいのか非常にわかりにくいものになってしまい申し訳ありません。
トランジスタで効率よく増幅し、Ｂ級のような高調波を含んだ波形を取り出したいと考えております。
現在は本当に作っているわけではなく、SPICEという解析ソフトを用いてシミュレーションを行っている段階です。(あまり高周波には向かないソフトと聞きましたがHF帯なら使えると聞いています。)

トランジスタの選び方参考にさせていただきます。
プッシュプルについてもすこし理解できました。

＞で、バイアスですが、Ｂ級って「ベースバイアスをかけない方式」
なのが特徴では？

色々なサイトに同じようなことが書いてあったのですが、まったくバイアスをかけないとトランジスタが回路上で動作していないようでして困っています。

＞コンデンサやトランスって、どうやったのでしょうか？

申し訳ありません。この点に関してですがこちらもまだ良くわかっておりませんので何とも言えません。

お礼日時：2009/10/24 12:03