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ベーシックアンプ
前の章で、動作点、その安定性、および補正手法に関する十分な知識を得たことを願っています。 ここで、基本的なアンプ回路の基本概念を理解してみましょう。
電子信号には、適切な強度がなければ利用できない情報が含まれています。 信号強度を増加させるプロセスは、*増幅*と呼ばれます。 ほとんどすべての電子機器には、信号を増幅するための何らかの手段が必要です。 私たちは、医療機器、科学機器、自動化、軍事用具、通信機器、さらには家庭用機器にまでアンプを使用しています。
実際のアプリケーションでの増幅は、多段増幅器を使用して行われます。 多数のシングルステージアンプがカスケード接続されてマルチステージアンプを形成します。 マルチステージアンプの基本であるシングルステージアンプの構築方法を見てみましょう。
単段トランジスタ増幅器
弱い信号を増幅するために関連回路を備えたトランジスタが1つだけ使用されている場合、その回路は「シングルステージアンプ」として知られています。
シングルステージアンプ回路の動作を分析すると、マルチステージアンプ回路の形成と動作を簡単に理解できます。 シングルステージトランジスタアンプには、1つのトランジスタ、バイアス回路、およびその他の補助コンポーネントがあります。 次の回路図は、シングルステージトランジスタアンプの外観を示しています。
図のようにトランジスタのベースに弱い入力信号が与えられると、少量のベース電流が流れます。 トランジスタの動作により、トランジスタのコレクタに大きな電流が流れます。 （コレクタ電流はベース電流のβ倍であるため、I〜C〜=βI〜B〜です）。 コレクター電流が増加すると、抵抗R〜C〜の電圧降下も増加し、出力として収集されます。
したがって、ベースでの小さな入力は、コレクタ出力でのより大きな強度と強度の信号として増幅されます。 したがって、このトランジスタはアンプとして機能します。
トランジスタ増幅器の実用回路
実用的なトランジスタ増幅器の回路は以下のとおりであり、分圧器バイアス回路を表しています。
さまざまな著名な回路要素とその機能は次のとおりです。
バイアス回路
抵抗R〜1〜、R〜2〜、およびR〜E〜はバイアスと安定化回路を形成し、適切な動作点を確立するのに役立ちます。
入力コンデンサC〜in〜
このコンデンサは、入力信号をトランジスタのベースに結合します。 入力コンデンサC〜in〜はAC信号を許可しますが、信号ソースをR〜2〜から分離します。 このコンデンサが存在しない場合、入力信号が直接適用され、R〜2〜のバイアスが変化します。
カップリングコンデンサC〜C〜
このコンデンサは、1つのステージの終わりにあり、他のステージに接続します。 2つのステージを結合するため、「結合コンデンサ」と呼ばれます。 このコンデンサは、一方の段のDCをブロックして他方の段に入ることを防ぎますが、ACは通過させます。 したがって、*ブロッキングコンデンサ*とも呼ばれます。
カップリングコンデンサC〜C〜が存在するため、抵抗R〜L〜の出力にはコレクタのDC電圧がありません。 これが存在しない場合、次のステージのバイアス条件は、R〜C〜のシャント効果により、次のステージのR〜2〜と並行して発生するため、大幅に変更されます。
エミッタバイパスコンデンサC〜E〜
このコンデンサは、エミッタ抵抗R〜E〜と並列に使用されます。 増幅されたAC信号はこれを通過します。 これが存在しない場合、その信号はR〜E〜を通過し、R〜E〜で電圧降下が発生し、入力信号をフィードバックして出力電圧を低下させます。
負荷抵抗R〜L〜
出力に接続されている抵抗R〜L〜は、*負荷抵抗*と呼ばれます。 複数のステージが使用される場合、R〜L〜は次のステージの入力抵抗を表します。
さまざまな回路電流
完全なアンプ回路でさまざまな回路電流を調べてみましょう。 これらは上記の図ですでに言及されています。
ベース電流
ベース回路に信号が印加されていない場合、バイアス回路によりDCベース電流I〜B〜が流れます。 AC信号が印加されると、ACベース電流i〜b〜も流れます。 したがって、信号を適用すると、合計ベース電流i〜B〜は
i_B = I_B + i_b
コレクタ電流
信号が印加されていない場合、バイアス回路によりDCコレクタ電流I〜C〜が流れます。 AC信号が印加されると、ACコレクタ電流i〜c〜も流れます。 したがって、総コレクタ電流i〜C〜は
i_C = I_C + i_c
どこで
$ I_C = \ beta I_B $ =信号の電流がゼロ
$ i_c = \ beta i_b $ =信号による電流
エミッタ電流
信号が印加されていない場合、DCエミッタ電流I〜E〜が流れます。 信号を適用すると、総エミッタ電流i〜E〜は
i_E = I_E + i_e
覚えておくべきです
I_E = I_B + I_C
i_e = i_b + i_c
ベース電流は通常小さいため、次のことに注意してください
$ I_E \ cong I_C $および$ i_e \ cong i_c $
これらは、トランジスタ増幅器の実用的な回路にとって重要な考慮事項です。 アンプの分類について教えてください。
