トランジスタ回路やFET回路は何パラメータ？

質問

電子回路を勉強中の大学生です。

トランジスタやFETを使った回路は電気回路で勉強したZ,Y,H,G,Fパラメータのうち何パラメータで表されるのでしょうか？

たとえばエミッタ接地回路やソース接地回路にて、入力インピーダンスZinを求めるには、出力端子を開放して入力電圧vinを印加したときの入力電流iinからZinを計算します。また出力インピーダンスZoutを求めるには、入力端子を短絡して出力電圧voutを印加したときの出力電流ioutからZoutを計算します。

この計算方法は参考書やネットなどで非常によく書かれているものですが、どうも上記のパラメータに分類されないような気がします。

唯一似ているものとしてGパラメータがありましたが、G12=(iin/iout)vin=0 がエミッタ接地回路でも∞になってしまい、正解値hfeとはかけ離れてしまっています。

トランジスタやFET回路の場合このように計算する、という決まりなのでしょうか？

ご回答よろしくお願いいたします。

回答No.1

tadys · ベストアンサー

＞Z,Y,H,G,Fパラメータのうち何パラメータで表されるのでしょうか？
Z,Y,H,G,Fパラメータは、相互に変換できるのでどれを使っても良いのです。
どのパラメータを使用するのかは、応用のし易さ、測定のし易さで選べばいいのです。

例えば、二つの２端子対回路が有って、一つの回路の出力を次の回路につなげた時の全体のパラメータを計算する時にはFパラメータを使用すると計算が簡単になります。
例えば、ローパスフィルタの出力にハイパスフィルタを接続して、全体でバンドパスフィルタとする時などに応用できます。
この様な接続方法を縦続接続と呼びます。
こちらを参考に、
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%BA%8C%E7%AB%AF%E5%AD%90%E5%AF%BE%E5%9B%9E%E8%B7%AF

低周波でバイポーラトランジスタのパラメータを求める時は、Hパラメータが良く使用されます。
それは、測定が容易になるからです。
エミッタ接地のベースをポート１、コレクタをポート２とした場合、ポート１のインピーダンスは低く、ポート２のインピーダンスは高くなります。
Z11の場合、Z11=V1/I1（ただし、I2=0）で測定しますが、I2=0とする為には測定の為にポート２（コレクタ）に接続するテスト回路のインピーダンスをポート２のインピーダンスよりも大きくする必要が有ります。（大きくないとI2=0にならない）
ポート２のインピーダンスは大きいのでテスト回路のインピーダンスはとても大きい値にする必要が有って実用的なものになりません。
H11の場合は、H11=V1/I1（ただし、V2=0）ですので、低インピーダンスのテスト回路で実現できます。
H22の場合は、H22=I2/V2（ただし、I1=0）なので、ベースのテスト回路を定電流回路で実現できます。

FETの場合、入出力ともにインピーダンスが高いので測定条件としてV1=0、V2=0で測定するYパラメータが使用されます。

高周波の場合は、ほとんどの場合にSパラメータが使用されます。
http://ja.wikipedia.org/wiki/S%E3%83%91%E3%83%A9%E3%83%A1%E3%83%BC%E3%82%BF
それは、V1=0、V2=0やI1=0、I2=0の条件がを実現するのが困難になるからです。
V1=0とする為には低インピーダンスの回路でショートする必要が有りますが、ほんのわずかの電線でもインピーダンスを持つ為完全なショートを実現するのは困難です。
また、I1=0のほうは、全ての部品がキャパシタンスを持つのでインピーダンスを無限大にするのは困難です。

補足

回答ありがとうございます。

どのパラメータを使っても良いということは理解できました。

ですが以下がまだ分かりません。

＞エミッタ接地回路やソース接地回路にて、入力インピーダンスZinを求めるには、出力端子を開放して入力電圧vinを印加したときの入力電流iinからZinを計算します。また出力インピーダンスZoutを求めるには、入力端子を短絡して出力電圧voutを印加したときの出力電流ioutからZoutを計算します。この計算方法は参考書やネットなどで非常によく書かれているものですが、どうも上記のパラメータに分類されないような気がします。

この入出力インピーダンスの計算方法はGパラメータに相当するのですか？また、エミッタ接地回路はHパラメータで計算するとのことですが、参考書やウェブには↑の計算方法で記述されています。これはなぜですか？

回答よろしくお願いいたします。

回答No.2

中村 拓男（@tknakamuri）

hfe=h21 で g12 ではない筈です。
hとgは逆行列の関係になります。

いずれにしてもどのパラメータも
基本的に同じもので、相互に変換が
可能です。