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電気回路についての質問です。一般的なエミッタ接地増幅回路において、電源電圧を9...

pyo********さん

2016/11/914:09:59

電気回路についての質問です。一般的なエミッタ接地増幅回路において、電源電圧を9Vとしたときに電圧増幅度を30倍にするときのコンデンサーと抵抗の値を計算せよ。という問題なのですが、どこか

ら着手すればいいのかわかりません。教えていただけると幸いです。

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ssk********さん

2016/11/1414:14:32

回路図も何もないので、何をもって一般的なエミッタ接地増幅回路とするのかわかりませんし、信号源の周波数も分かりませんが、とりあえず図のような回路であるとします。また、信号源の出力インピーダンスも、次段の入力インピーダンスも不明ですので、信号源の出力インピーダンスは充分に低く、次段の入力インピーダンスは充分に高いものとします。

まず、E点の電圧(エミッタ電圧)とエミッタ電流を決めます。
これは計算しやすいように適当に決めるのですが、ここでは例えばエミッタ電圧を2V、エミッタ電流を1mAとしてみます。

すると、E点とGNDの間の抵抗値(=R2+R3)は2/1=2kΩと決まります。

電圧増幅率を30倍にするので、R1:R2=30:1 でなければなりません。

R1は、C点の電圧(コレクタ電圧)がB+とE点との電圧をほぼ二等分するように取ります。
B+=9V、E点の電圧は2Vとしたので、C点の電圧はほぼ5.5Vとなります。ここでは計算しやすいように6Vとします。

すると、R1による電圧降下は9-6=3Vとなり、ベース電流は極めて小さいのでこれを無視すれば、コレクタ電流はエミッタ電流と同じく1mAとなり、
R1=3/1=3kΩと決まります。

R1:R2=30:1 でなければならないので、R2=100Ωと決まります。

R2+R3=2kΩであったので、R3=1.9kΩと決まります。

BE間はダイオードと同じですので、B点の電圧(ベース電圧)はE点の電圧より0.6V高くなります。従って、B点の電圧は2.6Vですので、R4による電圧降下は2.6V、また、R5による電圧降下は9-2.6=6.4Vとなりますから、R4:R5=2.6:6.4 でなければなりません。R4やR5はR1の10倍程度の値としますので、ここではR4=26kΩ、R5=64kΩにします。

最後にC1は、入力信号の最低周波数よりも十分に低いカットオフ周波数となるように取ります。入力信号の最低周波数が例えば20Hzとすると、1/(2πC1R3)<<20 となるように取ります。これより、
C1>>1/(2×3.14×1900×20)=4.2μF
ここではそれより1桁以上大きく取って、C1=100μF としました。

回路図も何もないので、何をもって一般的なエミッタ接地増幅回路とするのかわかりませんし、信号源の周波数も分かりません...

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