トランジスタの設計について

質問

現在、トランジスタで、交流信号を増幅させようとしています。
(1)ベースに0.7Vを考慮し、直流成分を乗せた交流信号を入力
(2)コレクタにある幅（1～4V）など幅を持たせた直流を入力
(3)エミッタはグランドとつなぐ
(4)出力信号はVCEからコンデンサを通して交流成分のみをみています。
目的としては直流の値によって比例した交流信号を得たいのですが、線形性が得られず困っています。動作点をしっかり決めれれば、線形性は得られるのでしょうか？
直流電圧を二倍にしたら出力も二倍で得られるような回路はないでしょうか。

回答No.3

tance · ベストアンサー

信号が小さい場合は単純に、トランジスタのコレクタ電流に応じて
トランジスタのgmが変わることを利用するゲインコントロールが
ラジオなどの受信機で多用されています。

AGCというキーワードで検索してみてください。
「ギルバートセル」も検索するとヒントになると思います。

もっと大きい信号をリニアリティ良くゲインコントロールするのは
実は簡単なことではありません。幾つかの方法がありますが、
最大出力ぎりぎりまでリニアリティの良い回路はほとんどありません。
乗算型のDAコンバータを使うのが一番安心です。
モータでボリウムを回すなんていう荒技もあります。
完璧ではありませんが、一番常識的なのがトランジスタ２個の回路
です。

お礼

ありがとうございます。予想以上にトランジスタは扱うのは難しいのですね‥。回路を参考にさせていただきます。

回答No.2

tance

>目的としては直流の値によって比例した交流信号を得たいのですが

これは、与える直流によってゲインを変えたいということですか？

もし、そうなら２石でエミッタ共通の差動アンプを組み、エミッタ
電流を変えればリニアリティは相当改善されます。

ゲイン可変が目的ではないとすると、質問の意味が解らなくなります。
単に、アンプとしての入出力の直線性を改善したいのでしょうか。
だとすると、「直流の値によって」という意味が不明です。リニアリティ
の良い動作点を見つけたいということでしょうか。

補足

ありがとうございます。与える直流によってゲインを変えようとしています。1石では難しいのですね。

回答No.1

ytrewq

はじめに気になる点を指摘しておきます。
>(1)ベースに0.7Vを考慮し..
トランジスタのvbeは温度によってかなり変化することを前提に考える必要があります。

>(2)コレクタにある幅（1～4V）など幅を持たせた直流を入力
電源電圧は一定の値に決めないと設計できません。
低い電圧では設計が難しくなります。5～12V位のほうが良いと思います。
動作点を決める上で、コレクタ側の負荷抵抗が重要です。

エミッタ接地ではエミッタ側に抵抗を入れると負帰還がかかって直線性は改善されます。

もともと、トランジスタは直線性が良くないので、実用回路は1石で構成することはありません。
もし、実用とするのならオペアンプを使うべきです。

お礼

ありがとうございます。
ある一定の高周波信号を直流電圧によって振幅を変化させたくて、トランジスタでどうにかできないかを考えていました。もう少し考えてみます。