2010年9月15日水曜日

サーキットビューワーで遊びながらアナログ増幅回路の基本をおさらい

前回、記憶をたよりにサーキットビューワーでトランジスタの増幅回路を書いてみたのですが
不安なので、ネット検索で少し探してみました。
僕は数学が苦手で初心者向けの記事でないと読めません。
記述が初心者向けでわかりやすいのは

トランジスタ回路の基本設計法 のページの
【アナログ増幅基本回路】 ← ズバリ この記事です。


まず、コレクタ抵抗を決定します。
電源電圧を12V
コレクタに、10mA 流す設計にしたいと思います。
コレクタには電源電圧の半分の電圧をかけたいので
(12V/2)/0.01A=600
コレクタ抵抗は600オームとなりました。
次に
エミッタ抵抗、 だいたいコレクタ抵抗の10-20%だそうです。
そこでだいたい15%として、100オームとします。
次にベース電圧を考えます。
無信号時にはエミッタ抵抗にはコレクタ電流が
 流れており、かつベースエミッタ間電圧は約0.6Vでほぼ一定ですから、
   ベース電圧= コレクタ電流×エミッタ抵抗+0.6 となります。 
   0.01*100+0.6=1.6 V がベース電圧です
次に、ベース接地間抵抗とベース電源間抵抗を求めるには
ベース接地間抵抗 = ベース電圧÷(10×ベース電流)
 ベース電流は、コレクタ電流/hfe =0.01/100=0.0001
その10倍は0.001
ベース接地間抵抗 = ベース電圧÷0.001=1.6K
 ベース電源間抵抗= (電源電圧-ベース電圧)÷(10×ベース電流)
=10.4/0.001=10K


サーキットビューワーで再現してみました

抵抗値は市販されている値の近似値を使いました。
コレクタ電圧 電源の約半分 

コレクタ電流 は 約10mA


ベース電圧は  1.68V


ほぼ設計どおりのデータが出ています。


入力波形は 0.5mV 1KHz











  
出力波形は600mV近く

きれいな正弦波です

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