Ｋｉｍｉｏ Ｋｏｓａｋａ 様のＰＤＦ

[トランジスタ 増幅回路] で、グーぐる検索すると、次のようなＰＤＦがありました

あれ？　ＰＤＦの文字ってコピーできないのですね。

トランジスタ増幅回路設計入門　Ｃｏｐｙｒｉｇｈｔ　ｂｙ　Ｋｉｍｉｏ　Ｋｏｓａｋａ　2005.11.06

12ページの入門書です。

最初のほうは、僕には難しくて、まったくわかりません。　でも、　固定バイアス回路、自己バイアス回路、電流帰還バイアス回路　があるが、電流帰還バイアス回路が普通用いられる　というくだりは、よく他の情報にも書かれているのでひとつ押さえておきます。

全体的に難しい数式が書いてありますので僕としては、飛ばして読むしかないのですが

設計の手順としては以下のようになっていると思います。

１　Ｉｃアイドル電流を２ｍＡとする。
２　通常Ｖｅ（エミッタ電圧）を1～2ボルトとる。ここでは　１Ｖとする。
３　オームの法則で、１/0.002　＝　500　　Ｒｅが500オームと求められた
４　ＲｃがＲｅの何倍か　で電圧増幅率がわかる。　電圧増幅を5倍として設計するので
　　　Ｒｃ＝Ｒｅ*5＝2500オーム
５　入力する交流シグナルは、１Ｖｐ－ｐとされています。
　　僕がいままで５ｍＶでやってたのは小さすぎるのか…！
　　でもＩＶのほうがへたに設計すればひずみが出やすくなるので勉強になるのかな
　　どおりで今まであまり歪が出てなかったのは僕が入力を５ｍＶという微小な入力で
　　やってたからかも知れないと思いました。
　　
６　入力1Ｖｐ－ｐということは、0.5Ｖがピークなので、電圧増幅が5倍で２．５Ｖですね。
７　ＶｃはＩｃ*Ｒｃなんで、0.002*2500＝５Ｖ
　　ＶｅはＩｅ*Ｒｅのので0.002*500＝1Ｖ
　　Ｒｃ両端に現れる交流信号電圧の最大値は0.5Ｖ*5倍＝2.5Ｖ
　　Ｒｅ両端に現れる交流信号電圧の最大値は0.5Ｖ

８　　電源電圧は、1+0.5+5+2.5＝９　でぎりぎりとなります。　９Ｖではかつかつなので
　　　余裕を持たせて１２Ｖとしたい

（つまり　電源電圧を　後から決める手順になっています。）

９　　バイアス抵抗Ｒ１　を　+電源からベースまでの抵抗
　　　バイアス抵抗Ｒ２を　　ベースから接地に繋ぐ抵抗　と　置きます

１０　Ｖｂ＝Ｖｅ+0.6　　(ベースはエミッタより0.6Ｖ電位が高い)

１１　Ｖｂ＝1+0.6＝1.6

１２　Ｉｂ　（ベース突入電流）は　Ｉｃ/hfe (電流増幅率200とする)＝２ｍＡ　÷　200＝0.01　ｍＡ

１３　バイアス抵抗Ｒ１に流す電流は、Ｉｂの10倍
　　　　　　バイアス抵抗Ｒ１に流す電流は、Ｉｂ*10＝0.1ｍＡ　！

１４　Ｒ１＝（12-1.6）/0.0001＝104Ｋ
１５　Ｒ２＝　1.6/0.0001＝16Ｋ

１６　このあと、コンデンサの値の求め方ですが難しいのでパス

さっそく、サーキットビューワーにかけてみたいと思います

最初は　直流だけを考えるので　シグナルジェネレータをはずしてテスタで調べます

Ｖｅ　１Ｖの予定で0.82Ｖ　まあまあです

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ここは５Ｖの予測ですが４Ｖです。でもまあまあですかね。

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Ic は　２ｍＡ予定ですが　1.635ｍＡ です

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Ｉｂ は　0.01ｍＡ予定ですが　0.007ｍＡ です

ん？　まあまあですね。

 

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バイアス電流 は　0.1ｍＡ予定ですが　0.1ｍＡ です

ん？　ぴったりです。珍しいです！

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 入力　　0.5Ｖ　１ＫＨｚ

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出力波形　　５００オームに平行にコンデンサを入れるともっと増幅率があがるはずです

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 コンデンサなしでうまくいっていますが、コンデンサを入れると波形は
頭打ちになってしまいます。　信号入力が0.5Ｖですからね。