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この問題解いてくれませんか?解けなくて困ってます。 長いですができれば解説付...

bjr********さん

2013/9/1605:25:01

この問題解いてくれませんか?解けなくて困ってます。
長いですができれば解説付きだとありがたいです。
よろしくお願いします。

バイポーラトランジスタを用いたCR結合2段増幅回路について。ここで各トランジスタのhパラメータはTr1がhfe=200とhie=30kΩ、tr2がhfe=250とhie=10kΩとし、hoe、hreについては考慮しなくてよい。またVbeはいずれも0.6Vとする。なお、hパラメータは直流と小信号で同じ値でありIc≒Ieとして計算してよい。電源電圧はVcc=12Vとする。
[第一段]
1.回路において第一段のトランジスタの直流コレクタ電流がIc1=0.3mAでありエミッタ、コレクタの電圧がそれぞれVe1=1VとVc1=6Vであるとき、エミッタ抵抗Re1とコレクタ抵抗Rc1の値を決定せよ。また、このときのベース電圧Vb1を求めよ。ただしRe2/Re1=10とする。
2.バイアス抵抗Ra1に流れる電流Ia1がIa1=20Ib1(ここでIb1はベース電流)としてバイアス抵抗Ra1とRb1を求めよ。

[第二段]
1.第二段のトランジスタのコレクタ直流電流がIc1=1mAであり、エミッタ、コレクタの電圧がそれぞれVe2=1VとVc2=6Vであるときエミッタ抵抗Re3とコレクタ抵抗Rc2の値を決定せよ。またベース電圧Vb2を求めよ。
2.バイアス抵抗Ra2に流れる電流Ia2がIa2=20Ib2(ここでIb2はベース電流)であるとき、バイアス抵抗Ra2とRb2を求めよ。

[CR結合2段増幅回路]
1.SWを開いて負帰還をかけない場合の回路全体の小信号等価回路を示し、1段目の電圧増幅度Av1と2段目の電圧増幅度Av2を求めよ。回路全体の電圧増幅度Avも求めよ。

[負帰還増幅回路]
1.SWを閉じて負帰還をかけたとき、帰還率βがβ=0.01となるようにエミッタ抵抗Re1と帰還抵抗Rfの比を求め、さらに帰還増幅回路全体の電圧増幅度Avfを求めよ。
2.負帰還をかけたときの入力インピーダンスを求めよ。

電圧増幅度,コレクター,エミッタ抵抗Re1,バイアス抵抗Ra1,バイアス抵抗Ra2,birwttensai2580,hfe

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cda59104さん

編集あり2013/9/1918:30:35

birwttensai2580さん、

普通、V=IRは、V,A,Ωであるが、V,mA,KΩで話を進めます。答は//で示します。

[第一段]
1
Rc1=(12-6)/0.3=20KΩ//
Re1=1×(1/11)/0.3=0.303 KΩ//
Re2=1×(10/11)/0.3=3.030 KΩ
Vb1=1+0.6=1.6V//

2.
hfe=hFEとして、Ib1=0.3/200=0.0015mA
……..注;hfeは小信号、hFEは直流の電流増幅率、普通ほぼ同じです。
Ia1=20×Ib1=0.3mA
Ra1=(12-1.6)/0.3=34.66 KΩ//
Rb1=1.6/(0.3×19/20)=1.6/0.285=5.61 KΩ//


[第二段]
1.
Rc2 = (12-6)/1=6KΩ//
Re3=Ve2/Ic2=1/1=1 KΩ//
Vb2=1+0.6=1.6V//

2.
hfe=hFEとして、Ib2=1/200=0.005mA
Ia2=20×Ib2=0.1mA
Ra2=(12-1.6)/0.1=10.4/0.1=104 KΩ//
Rb2=1.6/(0.1×19/20)=1.6/0.095=16.84 KΩ//


[CR結合2段増幅回路]
Av1は、SWがOFFでも直列帰還がかかっていて、その時の利得は、公式があって、
Av1=Rc1/Re1=20/0.303=66倍//
Av2は、下記の等価回路の回路定数を使うしかないんで、
Av2= -β×Rc2/{rb + (1+β)re} = -hfe×Rc2/{rb + (1+hfe)re}
=-250×6/{0.4 + (1+250)×0.026} = -1500/{0.4+251×0.026} = -1500/6.93=-216 //
Av=66×216=14256倍(=83.1dB)

[負帰還増幅回路]
1.
Re1/(Rf+Re1)=0.01、∴Re1=0.01(Rf+Re1)、∴100Re1=Rf+Re1、
∴Rf=99Re1=99×0.303K=29.99K≒30KΩ//、

2.
負帰還をかけたときの利得は、G = A/AH ≒ 1/H = 1/0.01 = 100倍(=40dB)
負帰還をかけたときの入力インピーダンスは、元の入力インピーダンスZiの(1+AH)倍になるので、
100Zi=100[{rb + (1+β)re} //Ra1//Rb1]
=100[{0.4 + (1+200)0.026} //34.6K//5.6K]
注;ここでの//は並列の記号
=100[{0.4K + 5.226K} //34.6K//5.6K]
=100[5.626K //34.6K//5.6K]、5.626Kと5.6Kを6Kとし、34.6Kを無視すると、
≒300KΩ

エミッター接地トランジスタの交流(小信号)等価回路は下記に私の手書きで汚いですが、貼り付けます。
以上ですがね。これは宿題ですか。まあ、参考にとどめるようにしてください。

birwttensai2580さん、...

質問した人からのコメント

2013/9/22 12:34:34

遅くなってすみません。大変参考になりました!!ありがとうございます(^^)/

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