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トランジスタhパラメータの問題:図はトランジスタの4端子回路を示している。
入力および出力の電圧を電流をv1,i1,v2,i2とした時、hパラメータ(h定数)を使った入出力関係を示す式として正しいのはどれか?

答え:(3)
v1=h11i1+h12v2
i2=h21i1+h22v2

h11tとかh21の値はなんでしょうか?

なぜこのような答えになりますか(公式)?

わかる方おねがいしゃす!!!

「トランジスタhパラメータの問題」の質問画像

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A 回答 (2件)

>これの意味がわtからないんですが、どういうことですか?



線形代数とまなベばわかるので
それまではそういうものだと覚えておくしかないでしょう。

>あとh11とかh21っていうのはなんの数字なんでしょう
行列の行番号と列番号ですね。
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この回答へのお礼

ありがとうございます

お礼日時:2016/05/12 14:43

4つの電流/電圧に線形関係があるなら


2つの電流/電圧は残りの2つの電流/電圧
に行列をかけた形で表現できます。
これは数学の法則です。

hパラメータは入力にi1、v2を選んだだけです。
理由は、トランジスタは電流を増幅する素子なので
電流入力、電流出力のあるhパラメータが使いやすい
からです。
#他にZやgやFなどがあります。

電流入力、電流出力のある逆F(逆K?)も有りますが
トランジよタでは使いにくいですね。
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。
>4つの電流/電圧に線形関係があるなら
2つの電流/電圧は残りの2つの電流/電圧
に行列をかけた形で表現できます。
これの意味がわからないんですが、どういうことですか?

あとh11tとかh21っていうのはなんの数字なんでしょうか・・

お礼日時:2016/05/12 14:07

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Qトランジスタのhパラメータについて

トランジスタのhパラメータについていくつか質問させて下さい。

(1)hパラメータの物理的意味について

(2)hパラメータが一般的にトランジスタの等価回路定数として用いられる理由

(3)hパラメータの実測値と規格表の値を比較した場合、その誤差はなぜ生じるか

以上です。

回答してくださる方をお待ちしております。

それでは、よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

(1)hパラメータの物理的意味について

トランジスタに限りませんが入出力特性が明らかになるのです 設計に欠かせません 
こう 入力すれば こう 出力する と解ります 入出力特性が計算で求められるのです

(2)hパラメータが一般的にトランジスタの等価回路定数として用いられる理由

hパラメータは主に低周波で良く近似出来る 高周波ではyパラメータが 超高周波ではSパラメータ
他に4端子パラメータがあります 周波数によって使い分けられます 近似の仕方に色々ある訳です

(3)hパラメータの実測値と規格表の値を比較した場合、その誤差はなぜ生じるか

トランジスタ自身にバラツキがあるから 例えば hfe コレクタ電圧電流温度 同一条件でも5倍位は普通です
メーカーカタログに載っているグラフは参考であり 保証ではありません
保証はあくまでも仕様書にあるものだけです 全ての条件で保証出来ませんので条件が付いてます
例えば 温度、電圧、電流etc hfeは温度50度の変化で約50%変化します 覚えやすいですね?
こんな大きなバラツキがあって設計に役立つの?と言いたいかも知れません
でも無かったらもっと大変です 約に立っているのです

メーカーカタログの見方を知る事が大事なのです。

(1)hパラメータの物理的意味について

トランジスタに限りませんが入出力特性が明らかになるのです 設計に欠かせません 
こう 入力すれば こう 出力する と解ります 入出力特性が計算で求められるのです

(2)hパラメータが一般的にトランジスタの等価回路定数として用いられる理由

hパラメータは主に低周波で良く近似出来る 高周波ではyパラメータが 超高周波ではSパラメータ
他に4端子パラメータがあります 周波数によって使い分けられます 近似の仕方に色々ある訳です

(3)hパラメータの...続きを読む

Qトランジスタのhパラメータについて

npn型トランジスタのhパラメータの計算です。

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h_re と h_oe は I_B 一定の条件で求められるはずなのですが、データシートをやその他資料を調べると V_CE 一定と I_C 一定の測定条件での結果が書いてあります。

なぜ I_C 一定での測定なのでしょうか?
I_B 一定の条件からの導出は間違っているのでしょうか?

資料:2SC945

Aベストアンサー

こんばんは、

>確かにベース電圧V_BEは0.6[V]程度です。V_CE:1[V]→5[V]の範囲では
>h_feの値も安定し、わずかに増加しています。実際にh_feを決定する
>のはこの範囲の任意の>V_CEでよいのでしょうか?

 そうですね、その範囲ならば、ベース-コレクタ間のP-N接合は逆バイアス
状態になりますので良いと思います。

 なお、VCEがVBEより低くなった状態を一般に飽和状態と呼びます。
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Aベストアンサー

T型等価回路とhパラメータの関係が分かれば問題は解けます。
エミッタ接地回路のT型等価回路は以下のようになります。

            β*i1
    → i1   ┌─ ← ─-┐ ← i2
  B─ rb ─┬┴ ( rc-rm ) ┴── C
   ↑    │          ↑
   v1    re         v2
   │    │          │
  E ───┴──────── E

【図1 エミッタ接地回路のT型等価回路】

ここで、 rb はベース抵抗、re はエミッタ抵抗、rc はコレクタ抵抗、rm は相互抵抗ですが、一般的な値は、rb = 50 ~ 500Ω、re [Ω] = 25/Ie[mA]、rc = 数MΩ、rm = α*rc (αはベース接地電流増幅率≒1)となります。v1・v2・i1・i2の関係は

   v1 = ( rb + re )*i1 + re*i2 --- (1)
   v2 = ( re - rm )*i1 + ( rc - rm + re )*i2 --- (2)

です。一方、h パラメータを使ったエミッタ接地回路の等価回路は以下のようになります。

    → i1       ← i2
  B─ hi ─┐  ┌───┬── C
   ↑    │+ │     │ ↑
   v1    hr*v2 ↓hf*i1 ho v2
   │    │- │    │ │
  E ───┴─-┴───┴── E

【図2 hパラメータを使ったエミッタ接地回路の等価回路】

ここで、v1・v2・i1・i2の関係は

   v1 = hi*i2 + hr*v2 --- (3)
   i2 = hf*i1 + ho*v2 --- (4)

です。「hパラメータについては理解しているつもりです」とのことですが、念のため書いておきますと、各 h パラメータの意味は
hi [Ω] = (v1/i1)@v2=0   (CE間を短絡したときの入力インピーダンス)
hr = (v1/v2)@i1=0    (BE間を開放したときの逆方向電圧帰還率)
hf = (i2/i1)@v2=0     (CE間を短絡したときの順方向電流増幅率)
h0 [1/Ω] = (i2/v2)@i1=0 (BE間を開放したときの出力アドミタンス)
です。式(1)-(4)で、v1 = Vbe、i1 = Ib、v2 = Vce、i2 = Ic と置き換えれば、

   Vbe= ( rb + re )*Ib+ re*Ic --- (1')
   Vce = ( re - rm )*Ib + ( rc - rm + re )*Ic --- (2')
   Vbe= hi*Ic + hr*Vce --- (3')
   Ic = hf*Ib + ho*Vce --- (4')

となります。

【(1) このトランジスタのhパラメータを求めよ】

測定データから h パラメータを求めるには、式(3')と(4') を使います。

(1) hi を求める
hi は Vce = 0 のときの Vbe/Ic ですから、Vce = 0V のときのいろいろなIc に対してVbe/Ic をグラフにすればいいわけです。2SC1815のデータシート [1] の「hパラメータ-Ic」のグラフで hie と書いてあるのが hi ですが、このようなカーブになると思います(Ic の増加と共に hi は減少していきます)。なお、データシートの hie は kΩ単位です。

(2) hr を求める
hr は Ic = 0 のときの Vbe/Vce ですが、Ic = 0 では測定していません。しかし、hi とIc の関係は (1) で求めています。式(3')から、hr = ( Vbe - hi*Ic )/Vce ですので、ある Ic または Vce のときの Vbe と hi とVce から、データシートの「hパラメータ-Ic」のグラフの hre ×10^-4 のカーブや、「hパラメータ-Vce」グラフの hre ×10^-4 のカーブが描けると思います。

(3) hf を求める
hf は Vce = 0 のときの Ic/Ib ですから、Vce = 0V のときのいろいろな Ic に対して Ic/Ib をグラフにすればいいわけです。2SC1815のデータシートの「hパラメータ-Ic」のグラフで hfe と書いてあるのが hf ですが、このようなカーブになると思います( hf は Ic に対してほぼ一定です)。

(4) ho を求める
ho は Ib = 0 のときの Ic/Vce ですが、Ib = 0 では測定していません。しかし、hf とIc の関係は(3)で求めています。式(4')から、ho = ( Ic - hf*Ib )/Vce ですので、ある Ic または Vce のときの hf と Ib から、データシートの「hパラメータ-Ic」のグラフの hoe ×μS のカーブや、「hパラメータ-Vce」グラフの hoe ×μS のカーブが描けると思います。

【(2)このエミッタ接地のトランジスタの等価回路を求めよ】
h パラメータの等価回路なら 図2 です。

【rb(ベース抵抗)をどのように求めたらよいのか】
h パラメータが分かれば、式(1')-(4')から、rb が計算できるはずです(ここまでできたら計算できるでしょう)。
ちなみに、ベース接地の電流増幅率 α と、エミッタ接地の電流増幅率 hf = hfe = β との関係は、α = β/( 1 + β) です。

[1] 2SC1815データシート http://www.semicon.toshiba.co.jp/docs/datasheet/ja/Transistor/2SC1815_ja_datasheet_020129.pdf

T型等価回路とhパラメータの関係が分かれば問題は解けます。
エミッタ接地回路のT型等価回路は以下のようになります。

            β*i1
    → i1   ┌─ ← ─-┐ ← i2
  B─ rb ─┬┴ ( rc-rm ) ┴── C
   ↑    │          ↑
   v1    re         v2
   │    │          │
  E ───┴──────── E

【図1 エミッタ接地回路のT型等価回路】

ここで、 rb はベース抵抗、re はエミッタ抵抗、rc はコレクタ抵抗、rm は相互抵抗ですが、...続きを読む

Q遮断周波数のゲインがなぜ-3dBとなるのか?

私が知っている遮断周波数の知識は・・・
遮断周波数とはシステム応答の限界であり、それを超えると減衰する。
<遮断周波数の定義>
出力電力が入力電力の1/2となる周波数を指す。
電力は電圧の2乗に比例するので
Vout / Vin = 1 / √2
となるので
ゲインG=20log( 1 / √2 )=-3dB
となる。

ここで、なぜ出力電力が入力電力の1/2(Vout / Vin = 1 / √2)
となるのでしょうか?
定義として見るにしてもなぜこう定義するのか
ご存じの方いらっしゃいましたら教えて下さい。

Aベストアンサー

>ここで、なぜ出力電力が入力電力の1/2(Vout / Vin = 1 / √2)
>となるのでしょうか?
>定義として見るにしてもなぜこう定義するのか

端的に言えば、
"通過するエネルギー"<"遮断されるエネルギー"
"通過するエネルギー">"遮断されるエネルギー"
が、変わる境目だからです。

>遮断周波数とはシステム応答の限界であり、それを超えると減衰する。
これは、少々誤解を招く表現です。
減衰自体は"遮断周波数"に至る前から始まります。(-3dBに至る前に、-2dBとか、-1dBになる周波数があります)

Q電圧増幅度の出し方

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電圧増幅度を出す式を教えてください

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増幅回路内の各段のゲイン、カットオフを求めて、トータルゲイン及びF特、位相
を計算するという難しい増幅回路の設計にはあたりませんので、きわめて単純に
考えればいいですよ。

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となります。

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よろしくお願いします。

Aベストアンサー

今晩は。

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Aベストアンサー

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Fe(II)イオンのo‐フェナントロリンキレート錯体の吸光度を測定し、横軸にFe(II)イオンの濃度、縦軸に吸光度をとって検量線を作成するという実験をおこないました。

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まず、吸収極大波長を用いると感度が良くなります。よって、より低い濃度でも測定できます。
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しかし、最大の原因は基本的に吸収極大波長で取るのが普通だからです。他で取ると、過去の知見を生かすことが出来ません。

Q電気回路の問題 (節点方程式)

質問させていただきます

■図9の回路においてすべての抵抗に流れる電流を節点方程式を用いて求めよ

この問題なのですが
私の解答は、


点bを基準点にとり、基準点から測った点c,a,dの電位を
それぞれV1・V2・V3とする

1、点aでの節点方程式は

8=V2/4+(V2-V1)/6+(V2-V3)/6


2、点dでの節点方程式は

V3/2=(V2-V3)/6+(V1-V3)


3.点cでの節点方程式は

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回答よろしくお願いします

Aベストアンサー

合っています。

ただ、間違いやすいので、各節点において、流れ出す電流の式を
作って、それらの和が0というように、方程式を立てるといいと
思います。(もちろん、流れ込む電流の式に統一してもよい)
そうすると、
1番目の式は
V2/4+(V2-V1)/6+(V2-V3)/6 -8 = 0
2番目の式は、
(V3-V1)/1 + (V3-V2)/6 + V3/2 = 0
3番目の式は、
V1/2 + (V1-V2)/6 + (V1-V3)/1 = 0
となります。
各式において、その節点の電圧が各電流の式の
左側に統一されますので、間違いがすぐにわかります。

また、このようにすると、回路解析を自動化(プログラムで)
する際にも役に立ちます。ご参考までに。


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