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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。

1つでもわかる方がいらっしゃいましたらどうか回答よろしくお願いします。

A 回答 (3件)

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)
バイアス電圧を調整して図4の動作点(橙色の点)をVbe特性の中心に設定してやり、その動作点を中心に入力電圧Vbeを変化させてやるとVceとIcが負荷線上で変化して動きます。入力電圧Vbeが増加すると出力電圧Vceが減少し、入力電圧Vbeが減少すると出力電圧Vceが増加します。つまり出力電圧波形の位相は入力電圧の位相が逆になります。つまり、入出力波形の位相が反転することになります。

(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
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1反転増幅器だからです。


ベース電流を流すにはベースに+電圧を印加する訳ですが、ベース電流を流すとコレクター電流が増加します、つまりエミッター接地のマイナス方向に電圧が低下するという事ですから、反転増幅器なのです。
エミッタ設置増幅で出力が歪むと言うのは当たり前の話で、例えば、増幅率1、エミッター抵抗と、コレクター抵抗を同じにしても過大電圧が入力されれば歪みます、コレクターフォロワーにしても過大電圧が印加されれば歪みます、これは当然の原理だと思いますが?
例えば電源2Vのアンプの入力に2Vp-pの信号を印加すれば歪みます、要求する振幅幅が4Vなのに2Vしか電圧がなければクリップされて歪むという事はお分かりですよね、さらに増幅率が関係したら、増幅率10ばいで0.2Vp-pでも4V以上の電源が必要ですから歪みます。
特にエミッター抵抗の無いエミッター接地の場合、Hfeは温度や色々な条件で変わるので、増幅率を固定か出来ないのでなおさら入力に関しては困難です。
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基本だし、簡単なんですけど、トランジスタの勉強をしたいならちゃんと理解したほうがいいし、必要じゃないなら聞かないような気もするのですがなんのための質問なんでしょうか。



実際回路を決めて計算すればそうなるのは自明です。
まあVbe,Vceの流れから考えれば出るというか、それくらいでしょうか。

2はトランジスタは厳密には信号を増幅してるのではなく電流をコントロールしてるので、発電してるわけでもないので限界があるため。
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