エミッタ接地増幅回路について

質問

ベース電位が増加した時に、ベース電流が増加し、コレクタ電流が増加するので、コレクタ抵抗にかかる電圧が大きくなり、コレクタ・エミッタ間電圧は、小さくならなければならないのに、なんで、交流等価回路で考えると、コレクタ電流が増加することによってコレクタ・エミッタ間電圧が増加するんでしょうか？

回答No.3

inara1 · ベストアンサー

直流の場合と交流の場合で、ベース電流の意味が違うのに同じ「ベース電流」を使っているので混乱しているのだと思います。

直流では、ベースに流れる電流を ib とすれば、ib が増えればコレクタ電流 ic が増えるので、コレクタ抵抗の電圧降下（ Rc*Ic ) によって、コレクタ電圧（コレクタ-エミッタ間電圧）が下がるという理解は正しいです。

交流信号の増幅を考える場合、ベースに流れる電流は、上の ib （直流電流）に入力信号による変化分Δib を加えた ib + Δib になっていると考えてください。ある瞬間に Δib が＋の符号ならベース電流は ib よりも増え、－なら減る方向に動いているということです。したがってこのときのコレクタ電流は ic は
　　　 ic = hfe*( ib + Δib ) = hfe*ib + hfe*Δib
になります（hfe は電流増幅率で、厳密には直流と交流で値が違いますが、こでは同じとしています）。上式の右辺の hfe*ib は直流電流で時間変化しませんが、hfe*Δib は信号によって変化する電流になります。したがって、コレクタ電圧 Vc は、直流のときと同様に、コレクタ電圧の電圧降下を考慮すれば
　　Vc = 電源電圧 - Rc*ic = 電源電圧 - Rc*hfe*ib - Rc*hfe*Δib --- (1)
となります。右辺のうち、電源電圧 - Rc*hfe*ib は時間変化しない直流電圧なので、出力信号ではありません。出力信号は変化する部分 - Rc*hfe*Δib になります。これには－符号がついていますが、この意味はΔib が＋のとき（ib が増えているとき）には Vc は減る（Vc が下がる）ということです。これは、当たり前ですが、直流解析の結果と同じです。

交流信号の解析では、変化しない成分（直流）を無視して、変化する部分だけを考えるので、式(1) の直流成分を無視すれば、Vc の変化分は
　　　ΔVc = - Rc*hfe*Δib
と書くことができます。Δib を直流の場合と同じ記号 ib で書いている教科書があるので混乱するのだと思いますが、交流解析で ib と書いてあっても、それはベース電流そのものではなく、その変化分 Δib の意味だと思ってください。

お礼

分りやすい解説ありがとうございました。

回答No.2

acha51

私には質問の内容が理解できません、
この辺りを読んでみてください回答があるのではないかと思います

http://www.gxk.jp/elec/musen/1ama/H13/html/H1308A07_.html

補足

増幅度だけで考えていて、コレクタ電流が増加すると、Vceに-がつくことことを忘れていたんだと思います。

回答No.1

Executione

ん？どういうことでしょうか？

エミッタ接地の場合、反転増幅するので、Iｂ、Icが増加しているとき、Vceは減少していると思いますが。
負荷線も直流と若干傾きが違いますが、同じ方向に傾いていますし。

補足

-hfe・ib・Rcの-がVceが減少しているということを表しているんでしょうか？