手探り トランジスタの増幅回路 ⑨ 電流帰還バイアス その6 コレクタ電流2mA
コレクタ電流を多めの2mAとなるように計算します。
●コレクタ電流
基準としたエミッタ抵抗の部分から見ます。
コレクタ電流 Ic + ベース電流 Ibe = エミッタ抵抗R4の電圧降下分 Vr4 / 抵抗R4
ベース電流 Ibeはとても小さな電流なので省略します。
コレクタ電流 Ic = エミッタ抵抗R4の電圧降下分 Vr4 / 1kΩ
<コレクタ電流2mA>
今までより増やしIc=2mAにします。
エミッタ電圧Veは、2mA * 1k = 2V。それにVbe=0.6Vを加えたらベース電圧Vbになります。
Vb = 2 +0.6 = 2.6V
R2とR3を通して流れる電流は、ベース電流の10倍以上にするようです。
ベース電流は、コレクタ電流/hFE = 2mA/200=10uAです。よって100uA流します。
ベース電圧Vb=2.6Vなので、R3=2.6/100uA = 26kΩ R2=(5-2.6)/100uA=24kΩ
負荷抵抗の両端の電圧は中間の2.5Vが適切なので、VR1=2.5/2mA=1.25kΩ付近にします。
回路は右のようになりました。R2とR3 は、22kΩにしました。左は前の実験回路図です。
●入力信号 正弦波1kHz 100mVp-p
上の黄色が入力、下の青色が出力です。出力は、VoとVccの電圧を測っています。ピーク-ピークの電圧差は1.8Vなので、電流に換算すると、1.8/1.25k=1.44mAp-pになります。
●入力信号 正弦波1kHz 200mVp-p
上の黄色が入力、下の青色が出力です。出力は、VoとVccの電圧を測っています。
FFTです。ひずみがない?です。
ボーデ線図です。高域は3MHz付近まで伸びているようです。
●入力信号 正弦波1kHz 300mVp-p
上の黄色が入力、下の青色が出力です。出力は、VoとVccの電圧を測っています。
●入力信号 正弦波1kHz 400mVp-p
上の黄色が入力、下の青色が出力です。出力は、VoとVccの電圧を測っています。
FFTです。少しひずみが出だしました。
●入力信号 正弦波1kHz 500mVp-p
上の黄色が入力、下の青色が出力です。出力は、VoとVccの電圧を測っています。
ひずみが見え始めました。
●入力信号 正弦波1kHz 600mVp-p
上の黄色が入力、下の青色が出力です。出力は、VoとVccの電圧を測っています。
●入力信号 正弦波1kHz 700mVp-p
上の黄色が入力、下の青色が出力です。出力は、VoとVccの電圧を測っています。
●入力信号 正弦波1kHz 800mVp-p
上の黄色が入力、下の青色が出力です。出力は、VoとVccの電圧を測っています。
FFTです。