エミッタ接地増幅回路のベース電位とエミッタ電位

質問

はじめて投稿します。よろしくお願いします。
増幅回路の勉強をひさびさにしていて電位の話で混乱してしまいました。
本にはベース電位とエミッタ電位は同じで、増幅もしないとありましたがここに疑問を感じてます。
（コレクタに接続した抵抗をRC、エミッタに接続した抵抗をREとします）
大電流が流れることによりRCで電圧降下がおき、反転して電圧が増幅するということは納得できるのですが、大電流はREにも流れているはずですよね？そしたらREでも大きな電圧降下が起きるのではないでしょうか？
そうするとエミッタ電位は反転せずに、かつ増幅して現れると考えてしまうのですがなぜ増幅はしないのでしょうか？
なんか変な質問ですみませんがよろしくお願いします。

回答No.4

imoriimori

#3です。
「vb=veとなるようにバランスを取るように設計するものなのですね。」→こう書かれますと、もしかしたら勘違いしてらっしゃる可能性も考えられますので、余計な念押しかもしれませんが追記します。

そう設計するのではなく、エミッタに抵抗Reを入れると、回路動作が勝手にそうなるのです。vb=veでバランスする以外に矛盾無く落ち着く回路状態というのはあり得ないからです。
直流の動作レベルで考えてみたほうがいいのですが、vb>veではibe増大→icとie増大→ve=Re×ieも増大。
どこまでve増大するかというと、ve>vbとなることはできない、veが殆どvbと同じところになるまで。

お礼

imoriimoriさんの言うとおり勘違いしてました＾＾；
＞vb=veでバランスする以外に矛盾無く落ち着く回路状態というのはあり得ないからです。
なるほど、この文で理解できました！
これでなんかすっきりいたしました。
補足していただいてありがとうございました。

回答No.3

imoriimori

ご疑問は正鵠を得ている点もありまして、ここがエミッタ抵抗付きエミッタ接地増幅器のキモかもしれません。
（Vbeの直流レベル差を無視した話として）なんでVb=Veか。
Vbがちょっと上がったとしてその結果Veがたくさん上がるということは起きえないのです。VeがVb以上に上がったらIbは減少→Ve低下、でしょう？Vb=Veとなるようにバランスするのです。＃２様のいう負帰還ですね。

で、このことを納得できない場合はもう少し簡単な形態としてエミッタフォロア（コレクタ接地）のことを考えてみればよろしいです。そのほうがVe=Vbとなる機序が少しはわかりやすいでしょう。

お礼

とてもイメージしやすい説明でためになりました。
実はこのことでエミッタフォロワもわからなくなり困っていました。
vb=veとなるようにバランスを取るように設計するものなのですね。
veがvbより高くなったらibも流れませんもんね＾＾；

ありがとうございました。

回答No.2

ekuko_ecch

エミッタ抵抗のあるエミッタ接地回路を電流帰還バイアスと言います。

＞ 大電流はREにも流れているはずですよね？
＞ そしたらREでも大きな電圧降下が起きるのではないでしょうか？

これは正しいです。したがって、エミッタ電位VEは、エミッタ抵抗REに流れるエミッタ電流IEとの積で求められ、エミッタ電位VE=IE*REとなります。

さて、エミッタ電位は、確かにベース電位VBに連動して振幅しています(言葉が変ですが)。
エミッタ電位VEが増幅して出力されないのは、VB=VE+VBEであるからです。
さらに、ベースエミッタ間電圧VBEは、ダイオードの順バイアスにあたるのでほぼ0.6V一定になります。
ゆえに、VB=VE+0.6となるので、vb=veとなり、増幅はしないのです。

ついでに、
veは、vcと逆相なので、vcが大きくなるのを抑える方向に働きます。したがって、負帰還がかかっていることになります。

お礼

とても丁寧な解説ありがとうございました。
負帰還の話などとても納得でした。

もうひとつ質問させてください。
＞VB=VE+0.6となるので、vb=veとなり、増幅はしないのです。

の一文ですが、これは直流分だけ高さが変わっているだけで、交流には影響しないという意味でしょうか？

回答No.1

angkor_h

REでの電圧降下、と言うか、VeはVbと同じです(Vbe無視）。

>大電流はREにも流れているはずですよね？
大電流とは、ベース電流に比べて、と言うことです。
>REでも大きな電圧降下が
大きな、はなんに比べてですか?Vbと同じです。
>エミッタ電位は反転せずに
Vbと同相なので、そうなります。
>かつ増幅して
増幅はIbに対する電流Ieであり、Vbに対する電圧Veは増幅されていません。

なお、回路増幅度は、RC/RE(*-1）になるはずです。解説は略しますが。

お礼

参考になりました。
ありがとうございました。