概念と仕組み
適切な交流/直流の動作点を維持することで、入力信号が両方向で変化しても、アクティブ領域を維持することができます。信号の変化と動作点の直流値の差を区別することが必要です。
実験回路において、入力の増加はコレクタ電流の増加と、コレクタ出力電圧の減少を引き起こします。その結果、入力と出力の変数の方向が逆になる、逆増幅が観測されます。
関係式と成立条件
与えられた単純なモデルの活性領域における電圧増幅は、約 −Rc/Re です。しかし、出力がカットオフまたは飽和の境界に達した場合、この同じ増幅の線形関係は維持されません。
実際の増幅回路は、バイアス回路、周波数特性、および部品電流の変動の影響を受けます。モデルのゲイン比は、定義された回路条件に基づいた近似値です。
仮想実験で読み取る変化
活性領域の電圧利得は−Rc/Reで、遮断と飽和では波形が切り取られます。
実際のバイアス分圧、ベース電流、接合動特性、バイパスコンデンサは省略します。 実際の電源・コンセント・高電圧では再現せず、画面上で実験しましょう。
重要な関係式と記号
Ic ≈ max(0,(Vb−0.7)/Re) · Vout = clamp(Vcc−IcRc,0.2,Vcc)
| 記号 | 意味 | 単位 |
|---|---|---|
| Rc, Re | コレクタ・エミッタ抵抗 | Ω |
| Av | 出力変化/入力変化 | 単位なし |
| クリッピング | 出力の限界で波形が切り取られる現象 | 現象 |
例で確かめる
電源6 Vでベース電圧が0.55 Vに下がり遮断すると出力はいくら？
6 V
よくある誤解
- 増幅とは、何からでもエネルギーを作り出すプロセスではなく、既存の電源を用いて信号を制御するプロセスです。