コモン エミッタ アンプ
トランジスタ増幅器は、正と負の値を交互に繰り返す AC 入力信号を増幅します。トランジスタは、これら 2 つの最大値またはピーク値の間で機能できる必要があるため、アンプの回路レイアウトを提示する何らかの方法が必要です。バイアスは、これを達成するためのテクニックです。
信号を受け入れる準備ができたときにトランジスタ増幅器の正しい動作点を確立し、出力信号の歪みを減らすため、バイアスは増幅器の設計に不可欠です。
また、アンプの出力特性曲線上に静的または DC 負荷線を引くと、完全に「オン」から完全に「オフ」まで、トランジスタの可能なすべての動作点と、アンプのアイドル動作点または Q ポイントを観察できます。 .
小信号アンプの目標は、出力信号の歪みを最小限に抑えてすべての入力信号を増幅することです。言い換えれば、出力信号は入力信号の正確な複製である必要があり、より大きな (増幅された) ものでなければなりません。
コモン エミッタ アンプ回路
上記の単段共通エミッタ増幅回路で使用される分圧器バイアスは、「分圧器バイアス」として知られています。 2 つの抵抗が電源全体の分圧ネットワークとして使用され、その中心点がこの形式のバイアス構成でトランジスタに必要なベース バイアス電圧を与えます。バイポーラ トランジスタ増幅回路の構成では、分圧器バイアスがよく使用されます。
ベース バイアスを一定の安定した電圧レベルに保つことにより、トランジスタにバイアスをかけるこのアプローチは、変動するベータの影響を大幅に減少させます、 、最高の安定性を可能にします。
2 つの抵抗 R1 によって構築される分圧ネットワーク 、R2 両方の抵抗を流れる電流で見られるように、電源電圧は静止ベース電圧 () を決定します。
全体の抵抗 RT は に等しくなり、電流は になります。抵抗器の接続点で生成され、供給電圧よりも低い値でベース電圧 () を維持する電圧。
電源電圧は、エミッタ接地増幅回路内の分圧ネットワークによって抵抗に比例して分割されます。以下の基本的な分圧式を使用すると、バイアス基準電圧を簡単に計算できます。
トランジスタ バイアス電圧
トランジスタが完全に「オン」(飽和) のとき、同じ供給電圧 が最大コレクタ電流 も制御します。トランジスタのコレクタ電流 、および DC 電流ゲイン ベータを使用して、ベース電流 を計算します。 .
ベータ値
共通エミッタ構成のトランジスタの順方向電流ゲインは、データシートで hFE と呼ばれることがあるベータ値によって定義されます。電気的パラメータ ベータは、製造プロセス中にトランジスタに組み込まれます。ベータ (hFE) は 2 つの電流 IC と IB の固定比率であるため、単位はありません。これは、ベース電流が少し変化すると、コレクタ電流が大きく変化することを意味します。
一般的なエミッタ トランジスタの特性
一般的なエミッタ トランジスタは、他のトランジスタと同様に、ゲイン、抵抗、インピーダンスなどのさまざまな特性を持っています。
共通エミッタ電圧ゲイン: アンプの出力電圧の変化に対する入力電圧の変化の比率は、共通エミッタ電圧ゲインとして知られています。 Vout と Vin をそれぞれ VL と VB と見なします。
一般的なエミッタ アンプ アプリケーション
信号を増幅するためにトランジスタが使用される場合、それはコモンエミッタアンプと呼ばれます。以下は最も一般的な用途です:
- コモン エミッター アンプの電流ゲインは、電圧ゲインよりも高くなっています。その結果、電流増幅器として使用されます。
- 無線周波数回路で使用されます。
- ノイズと増幅値が低減された回路内。
発振器としてのトランジスタ
発振器は、周期的な振動信号、最も一般的には方形波または正弦波を生成する電気回路です。基本的に、電源からの直流電流を交流電流に変換します。回路でトランジスタを使用すると、回路の出力端子で減衰されていない発振が発生します。回路図の助けを借りて、トランジスタを発振器として使用する方法を説明できます.
発振回路
以下は、トランジスタ発振回路の図です。この回路には 3 つのセクションがあります:
<オール>ご存知のように、一方のコイルの磁束が上昇すると、もう一方のコイルの磁束が減少し、コイルが反対側に給電されると位相が変化します。コモン エミッタ アンプの出力電圧を見ると、常に入力と逆の位相であることがわかります。これは、1 つの位相変動が入力から反対側に発生し、もう 1 つの位相変動が出力から入力に発生することを示しています。フィードバック回路を介して側に。結果として、この場合、フィードバック振動は振動の性質と完全に調和します。
トランジスタ発振回路の働き:
トランジスタは、エミッタがベース端子とコレクタ端子の両方に接続された状態で、発振回路設計の共通エミッタ回路として利用されます。入力端子間、つまりエミッタとベースの間にタンク回路が接続されています。タンク回路は、インダクタ（L）とコンデンサ（C）を並列に接続して発振させる電気回路です。ベース電流はタンク回路の電圧と電荷の振動によって変動し、この変動の結果としてベース電流の順方向バイアスが変動します。その結果、コレクタ電流は定期的に変動し始めます。
別の言い方をすれば、LC 発振は本質的に正弦波であり、その結果、コレクタ電流とベース電流の両方が正弦波的に変化します。写真のようにコレクタ電流が正弦波状に変化する場合、得られる出力電圧はICRLで表すことができ、正弦波出力とみなすことができます。出力電圧 Vout を時間に対してプロットすると、得られる曲線は正弦波になります。ここで、連続発振のためにタンク回路にいくらかのエネルギーが必要ですが、この回路にはバッテリーや DC ソースがありません。
これを行うには、軟鉄棒を使用して相互インダクタ L2 と L1 をコレクタ回路とベース回路に接続します。この軟鉄棒がインダクタ L2 をインダクタ L1 に接続し、コレクタ回路のエネルギーの一部が相互誘導により回路のベース側に転送されます。その結果、タンク回路の振動が持続し、一定の基準で拡大されます。
オシレーターの種類
エレクトロニクス分野で最も需要の高い部品は発振器です。一般的に、私たちはそれを 2 つのグループに分けました:
<オール>- リラクゼーション オシレーター: 緩和発振器は、RC タイミング回路を使用して、通常は方形波または別の非正弦波形である波形を生成します。この発振器は、シュミット トリガーまたは抵抗器を使用してコンデンサの状態を充電から放電に移行する別のデバイスを利用します。
結論
電子トランジスタは、回路内の電流の流れを調整する小さな電子デバイスです。スイッチや発振器などの電子部品として動作するように変更できるため、トランジスタは回路で使用される非常に重要な電子部品です。トランジスタは増幅器としても使用できます。回路の入力信号が十分に強くない場合に使用されます。
エミッタ接地アンプのコレクタ回路には抵抗があります。アンプの電圧出力は、この抵抗を流れる電流によって生成されます。この抵抗器の値は、出力電圧がアンプの静止動作点 (Q ポイント) でトランジスタの負荷線に沿って半分になるように調整されます。
