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アナログ電子回路の問題！RC結合増幅回路の値を求めよ
- アナログ電子回路の問題です。RC結合増幅回路のRL,RE,RA,RBの値を求めます。
- 図4(a)はRC結合増幅回路を示しており、hパラメータやバイアス回路の値が与えられています。
- 中域周波数等価回路とトランジスタの静特性を参考にして、RL,RE,RA,RBの値を計算します。
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先程回答したのですが、反映されませんので再回答します。もしダブったらごめんなさい。 1. 図4(a) に示すRC結合増幅回路の中域電圧増幅率を求めなさい。 ＞＞＞＞＞「中域電圧利得は40dBとする」と前提条件で提示しているのに、「それを求めなさい」と言うのは不思議です。 電圧利得=20log(Av) =40dB からAv=100 となりますが、それが求められているのでしょうか？ 2. 図4(a) に示すRC結合増幅回路のRL, RE, RA, RB を求めなさい。 ＞＞＞＞＞ ■まずRL を求めて見ます。 >>>>エミッタ接地増幅器の電圧増幅率は、d で示されている通り、 Av=(hfe/hie)*(Rc//RL) です。 (Rc//RLは、RCとRLの塀れる回路の抵抗値) Av の値は「1. 」の回答のとおり、100 です。 (hfe/hie)*((Rc//RL) = (160/4kΩ)*() = 100 から() の中の値は、2.5kΩであることが分かります。 RC//RL = 2.5kΩ から、RL=15kΩであることが分かります。 ■つぎにRE の値を求めます。 コレクタ電流 IC=hfe*IB =160*10μA=1.6mA ICによるRC(=3kΩ)の電圧降下=1.6mA*3kΩ=4.8V よって、コレクタの対アース電圧=12V - 4.8V=7.2V VCE=6V と与えられていますので、エミッタ電圧VE=7.2V - 6V=1.2V RE=VE/IE IE=ICとして、RE＝1.2V/1.6mA＝750Ω ■RAの値を求めます RA=RAの両端の電圧/RAに流れる電流 IA RBの両端の電圧は、VBE +VE=0.6V+1.2V=1.8V IB＝10μA, IA=10*IB と与えられているのでIA=100μ=0.1mA よって、RA=1.8V/0.1mA=18kΩ ■RBの値を求めます RB=RBの両端の電圧/RBに流れる電流 IB RBの両端の電圧=VCC－ベースの対アース電圧=12V - 1.8V=10.2V IBはRAに流れる電流IAとベース電流IBの和=100μA+10μA=0.11mA よって、RB=10.2V/0.11mA=９2.7kΩ 3.直流負荷線と交流負荷線 ■VCEとICの関係をグラフで表したのが直流負荷線です。 VCEは電源電圧12V から、RCの電圧降下とREの電圧降下の和を引いた値です。 RCの電圧降下とREの電圧降下の和=IC*(RC+RE)=IC*(3kΩ+750Ω)=IC*3.75kΩ よって、VCE=12V - IC*3.75kΩ IC=0のときVCE=12V, VCE=0のとき、すなわち、 12V - IC*3.75kΩ=0 のとき、IC=12V/3.75kΩ=3.2mA 図4(a) VCE－IC特性上に, 始点 VCE＝０， IC＝3.2mA, 終点 VCE=12V, IC=0 となるように直線（線分)を引きます。 その直線は、VCE=6V, IC=1.6mA の点を通るはずです。 これが直流負荷線です。 ■交流負荷線上の点は、入力信号がゼロのとき、直流負荷線上の点、VCE=6V, IC=1.6mA と一致します。 交流負荷線はこの点を通ると考えてください。 交流電圧に対して抵抗になるのは、RCとRLの並列回路です。 (RE, C2 は交流に対しては無視することができます。) RCとRLの並列回路の抵抗値RC//RLは「2.」で求めたとおり、2.5kΩです。 VCE=6V, IC=1.6mA の点から、電流が1.6mAからΔmA増加したことによる、2.5kΩの抵抗の電圧降下によりVCEが０Vになったとすると、 VCE＝６V－Δ*2.5kΩ=0 より、Δ=6V/2.5kΩ=2.4mA よって、IC=1.6mA+Δ=1.6mA+2.4mA=4mA IC=4mA のとき、VCE=0V になります。 交流負荷線は、VCE=6V, IC=1.6mA の点とVCE=０V, IC=4mAの点を通る直線になります。 続きは、要望があれば、また後で、 考えていないので、回答できないかもしれませんが。
お礼
ありがとうございます。助かりました。