回路についての質問です！

質問

こんばんは！

トランジスタのエミッタ接地増幅回路についての質問です。

学校の授業でスピーカーとマイクのアンプをつくることになり、実際にエミッタ接地増幅回路に具体的な数値を入れてこいと言われました。

写真のような回路の時、電源を12VにするとC1、C2、C3、R1、R2、R3、RL、出力はどうなりますか(・・)？

しかし、具体的な部品についてはわかりません(;_;)

わかりにくい質問ですが、詳しく回答よろしくお願いします(v_v*)

回答No.3

KEN_2 · ベストアンサー

ANo.1 です。
＞エミッタ接地増幅回路を理解するために、この回路に数値を入れてこいといわれました。
＞学校の授業で・・・
ですので、各定数の結果を出す前に、先の紹介サイトと下記のウィキペディアを熟読してから計算結果を読んでください。

エミッタ接地増幅回路
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%A2%97%E5%B9%85%E5%9B%9E%E8%B7%AF

先の条件で不足部分がありましたので、追記します。
1.ダイナミック型で10KΩのインピーダンスとします。
2.スピーカーは8Ω程度のもので大丈夫です。←これが大問題でクリスタルイヤフォンの1MΩか、せめて16Ωイヤフォンでなければ「スピーカーは8Ω」は厳しいです。
３．上記の「スピーカーは8Ω」では、次段にコレクタ接地回路の電流増幅器が無ければスピーカーから十分な音量は主注力できません
４．
５．使用するTrは2SC1815のhFE (1): GR: 200~400 でTYP；300 を使用とします。
６．スピーカーの周波数特性は無視して、エミッタ接地増幅回路の最低周波数は100Hzからとします。

検討・計算方法
まず簡単に決定される定数は。
C1＝1000PF、C2=47μF、C3=47～100μF が目安になります。
インピーダンスは１/ωC（ω＝２πＦ）で入出力の抵抗に対して十分低い1/10以下の値を選びます。
よって、倍・半分程度の値の差が設計者の考え方で発生します。
次に出力電力を「スピーカーは8Ω」で決定しますが、
2SC1815のコレクタ電流最大定格は150mAであるので、最大限利用するとしてアイドリングとして流しておくのは、その75mAとして150mAp-pを利用可能である。
よって8Ωx150mAp-p で1.2Vp-pが最大振幅となるので、（1.2Vp-p＾2）/8Ωから約0.18W（p-p）が約100mWrmsの最大理論出力電力になります。

次にR3の値を決定しますが、
電源を12Vにすると、エミッタ電圧を4V程度に設定します。
アイドリング電流が75mAですので、R3=4V/0.075mAは53Ωなので、E24シリーズの抵抗で56Ωを選びます。
E24シリーズ
http://www.audio-q.com/e24.htm
この抵抗には、4Vx75mAで300mWの消費電力となるので、110Ωの（1/4W）を2本並列に使用して55Ω（1/2W）となります。

R1、R2の決定
エミッタ電圧を4Vとしましたので、Vbe=0.6VとしてR1、R2の分圧比を12Vを7.4V:4.6Vの分圧比とします。
Trは2SC1815のhFE (1) GR:で電流増幅率をTYP；300 としましたので
ベース電流はどのくらいとするかは、エミッタ電流が75mAでhFE TYP；300 から250μAから、R1＋R2に流す電流は十倍程度の2.5mA程度を流すとすれば、12V/2.5mAから4.8KΩがR1＋R2の抵抗値になる。
R1:R2=7.4V:4.6V から3K:1.8Kが分圧比となるので、R1=3KΩ、R2=1.8KΩとなる。

最後にRLは、
電源を12Vでエミッタ電圧を4V程度に設定したので、
(12V-4V)/2 で4V+4Vが振幅中心となるので、RLは 4V/75mA から53Ωとなり、先の55Ω（1/2W）となります。

出力は無信号の場合OVとなり、コレクタ電圧は約8Vとなります。

＊ここで、エミッタ電流を75mAと限界まで引き出さないで40mA程度にすれば、R3とRLに少し高い抵抗値で1/4Wを使用できます。

お礼

何度もすみません。
詳しい回答ありがとうございます♪
本当に助かりました！

回答No.2

P0O9I

そもそも、トランジスタ１段で、マイクからスピーカを鳴らすことは無理です。
下の様なアンプICを使うことをお勧めします。最適なCR等の値も全てマニュアルに書いてあります。

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-00022/

お礼

無事に解決することが出来ました！
ありがとうございます♪

補足

回答ありがとうございます！
この回路で鳴らすのではなく、エミッタ接地増幅回路を理解するために、この回路に数値を入れてこいといわれました。
説明不足ですみません(v_v*)

回答No.1

KEN_2

この質問の条件では、何も回路定数を決定できませんが回答です。

＞C1、C2、C3、R1、R2、R3、RL、出力
を計算するには、入出力仕様を定めないと計算も何も決められません。
では仮に決めなければならない事項を列挙します。
１．マイクの感度はー48dBm出力のダイナミック型ですね？（コンデンサ型でない）
２．スピーカーは8Ω/0.2W程度のものですか？（16Ωか200Ωのタイプですか？）
３．この回路の増幅度は何dBの増幅率を必要としますか？（30dB～40dB程度？）
４．または、出力電力は0.1Wrms程度でよいですか？
５．使用するTrは何でも良いですか？（2SC1815のhFE (1)Y: 120~240, GR: 200~400を自由に選んでよいのですか？）
６．周波数特性は100Hzから10KHz程度の範囲の増幅器でよいですか？
＊これらの仕様を定めなければ、絶対に設計する計算はできません。

参考に1MHzの高周波アンプの製作例のサイトを紹介します。
２ＳＣ１８１５　エミッタ接地　基本アンプ
http://www.geocities.jp/yasushi_hashi/1815/basicamp/index.html

お礼

ありがとうございました！

補足

1.ダイナミック型でお願いします！
2.スピーカーは8Ω程度のもので大丈夫です。
3.30～40dB程度で大丈夫だと思います。
4.はい！大丈夫です。
5.安くて手に入りやすいものなら大丈夫です！
6.たぶんそれくらいで大丈夫だと思います。