電流バイアス回路

質問

エミッタ接地の電流帰還バイアス回路の設計方法がわかりません。
3つほど質問させてください。

設計を考えている回路を下に示します。

1.まずどの素子から値を決めるべきなのでしょうか？また、どのように？
ex)電源電圧はどのように決める？　周波数はどの程度にする？などです。

2.計算方法はネットに沢山あります。しかし、やり方が異なるものが多くあるのでどれを信じたらよいかわかりません。簡単に書いてあるものはよくありませんか？

3.出力のところに負荷抵抗をつけたほうが良いですか？

私は回路初心者なので、このような質問を許してください。
回答のほど宜しくお願いします。

回答No.1

angkor_h · ベストアンサー

先ず、電源電圧は、R2に入力信号の振幅を、R1に出力信号の振幅を割り付けて、その合計値(以上が)が必要です。

> 周波数はどの程度にする？
設計者が決めるものではなく、この回路を要求する人の仕様なので、回答はありません。
信号周波数対応は、R1//R2>>(1/sC1)、RC//RL>>(1/sC2)にします。
　　s=jw、RLは記載されていない負荷(の抵抗相当)、「//」は並列合成値です。

次に直流バイアスの設計をします。
R1とR2は、ベース電圧Vbが入力信号振幅の1/2(+α)程度となるようにします。
また、R1とR2に流れる電流はベース電流Ibの20倍以上取ってください。
REには概ねVb/REのエミッタ電流Ieが流れ、概ねコレクタ電流Icと同じです。
Ic×Rcは得たい出力電圧振幅の1/2となるようにします。
これで、Vb≒RE×Ie≒入力信号振幅の1/2
　　　　Rc×Ic≒Vce、Vcc-Vb(≒Ve)≒出力電圧振幅
となるはずです。
冒頭の、R1//R2>>(1/sC1)、RC//RL>>(1/sC2)　も満足してください。

> やり方が異なるものが多くあるのでどれを信じたらよいか…
設計の初歩なのでどれも正しいはずです。多角的に見たときの入り口が違うだけでしょう。
「どれを信じてよいのか」ではなく、全て試してみてください。同じ結果になるはずです。
「私は回路初心者なので」と言うならば、疑う根拠は無いはずなのですが…

> 出力のところに負荷抵抗をつけたほうが良いですか？
回路の目的は、ViをVoutとして取り出すことなので、取り出す回路が等価的に負荷抵抗になります。
この「等価的な負荷抵抗」(実際の負荷)とRc以外には「負荷抵抗」を更に追加する必要はありません。

お礼

丁寧な回答ありがとうございました。
大変勉強になりました。

回答No.2

DCI4

★回答

貴君の場合　とりあえず

計算練習　動作学習のためやってるからだと思えますが？

☆一般的に以下となると思います。

実際　やり方は　目的　仕様　によって変わってきます。

以下考察などで　トランジスタ素子選定からはじめます。

たとえば以下

(1)周波数特性？

選定トランジスタと
C　R　および　Voutの付加インピーダンスでおもに決まる

(2)増幅率？

電源　と　選定トランジスターでおもに決まる
入力の範囲
出力の範囲

(3)電圧伝送なのか電流伝送なのか？電力増幅なのか？

小信号トランジスター
電力用トランジスターにより
大きくちがってきます

(4)次段はなにをつなぐのか？

次段が　増幅器なのか？
スピーカーなのか？
モーターなのか？
その他？

(5)歪など

回路方式
選定トランジスタ
R　C　で決まる

(6)コスト

数もあるので
いちがいにいえません
なるべく抵抗は同じ値のほうが　量産にはいいです

※そんなわけで　仕様を決めると　だいたい

電源　トランジスタ→　　回路方式　　→　C R　定数（直流→交流）
となると思います。

お礼

回答ありがとうございました。

勉強になりました。