7．トランジスタ増幅の実際

8．増幅器の結合方式
コンデンサ結合方式
トランス結合方式
共振回路結合方式
直流結合方式
増幅器と増幅器を接続する理由
大きな増幅度を得たい場合
 1段で20倍の増幅度を持つものを2段接続す
ることで、400倍の増幅度を得る

2
周波数特性



用途に応じた結合方式を選択する。
人間の音声は、十数Hｚから数十ｋHzの周波数成分
を持つ。
周波数特性
 横軸
：周波数
 縦軸：伝達度
伝
達
度
音声の周波数特性
1
10
100
1k
10k
100k
周波数
3
ラジオやテレビ放送を受信する場合
音声より高く、狭い範囲の周波数成分だけ効
率よく伝える結合方式が必要
 例朝日放送 1008ｋHｚ

ラジオ放送の周波数特性
伝
達
度
1
10
100
1k
10k
100k
1000k
周波数
4
温度検出の信号の場合
温度は一般に急激に変化しないので、非常
に緩やかな変化になる。
 数Hz程度の低い周波数特性

伝
達
度
温度検出信号の周波数特性
1
10
100
1k
10k
100k
周波数
5
４つの結合方式（１）




図a コンデンサを用いて結合
図b トランスを用いて結合
図c 共振回路を用いて結合
図d 抵抗などの素子を用いて結合
増幅器
増幅器
増幅器
図b
図a
増幅器
増幅器
図c
増幅器
増幅器
増幅器
図d
6
４つの結合方式（２）
数十Hz以上の信号を伝達 → 音声
増幅器
増幅器
増幅器
図b
図a
共振周波数近辺の
周波数成分だけを伝達 → 放送
増幅器
増幅器
図c
増幅器
直流成分も伝達 → 温度検出信号
増幅器
増幅器
直流結合方式という。
7
直流結合方式と他の結合方式との違い


バイアス電圧の加え方が違う。
VO は電圧が低下し、直流成分 VBB が
次段のバイアス電圧になる。
VB 
 Vcc
R2
Vo
R1  R2
 Vcc
R1
V0
R2
VB
8
直流結合方式と他の結合方式との違い（２）

他の方式は、直流成分を結合回路でカットされてしまうため
バイアス電圧を別途与える必要がある。
増幅器
増幅器
増幅器
増幅器
増幅器
増幅器
9
コンデンサ結合方式による増幅器


前段の交流信号をコンデンサを通して入力
増幅した後、出力もコンデンサを通して交流信号だけに戻し
て出力
 Vcc
RA
RL
C
C
入
力
出
力
RB
RE
10
コンデンサ結合による増幅器の2段接続
 Vcc
RA
 Vcc
RL
RA
RL
C
C
RB
RE
入
力
出
力
RB
RE
11
入力電圧 VB は？
VB の電圧を抵抗 RA と RB で分圧した直流分（バイアス電圧 VBB ）と
コンデンサを通って入力された前段の交流分 v s と合成したものになる。
 Vcc
VBB 
RB
VCC
RA  RB
RA
RB
結合
コンデンサ
という。
VB
コンデンサ結合増幅器
または
ＲＣ結合増幅器
という。
12
トランス結合方式による増幅器


トランス T1 を用いて交流
信号電圧を入力し、増幅
した後、出力側もトランス
T2 を用いて交流信号電
圧を取りだす。
入力電圧は、コンデンサ
結合の場合と同様に、トラ
ンス T1 を通じて入力され
た交流信号電圧 v s と、電
源電圧 Vccを RA と RB で
分圧した電圧 VBB との和に
なる。
VBB 
RB
VCC
RA  RB
 Vcc
T2
RA
T1
vs
RB
トランス結合増幅器という。
13
バイパスコンデンサ
 Vcc
トランス T1 の2次側に
伝えられた信号 v s が
減衰せずにトランス結合
増幅器に入力させるため。
T2
RA
T1
RB
C
RE
14
共振回路結合方式による増幅器

ＬＣ共振回路


トランスに並列にコンデンサ
を接続
 Vcc
共振回路の共振周波数に
近い信号が2次側に伝わる。
f0 
T2
1
2 LC
同調増幅回路という。
RA
C
RB
C
T1
15
共振周波数
1
f0 
2 LC
L  100H , C  100pFとすると
f 0  1.6MHzの周波数成分を中心とした
交流信号を次段に伝達する。
伝
達
度
0
1.6M
周波数
16
抵抗 RA と RB の求め方
VBB 
RB
VCC
RA  RB
コンデンサ結合方式を例に説明。
VCC から RA を通じて電流が流れるため、バイアス電圧がその電圧降下分だけ低下。
トランジスタの hFE のバラつきにより、この電圧降下もばらつくので、
バイアス電圧が決められない。
I E  1mAの時、
 Vcc
I B はhFE により、以下のように
異なる。
RA
hFE  100 の時
IB 
RB
VBB
1
hFE  1
I E  9.9 A
hFE  200 の時
IB 
1
hFE  1
I E  5A
17
対策
I A を10倍程度以上大きくし、 I B を無視できるようにする。
つまり、 RA , RB の合成抵抗値を小さくする。
例えば、 I B が最大 20A 流れる回路で、
バイアス電圧 VBB が2Vに設定したい場合
 Vcc
RA
IB
I A  200A
RA  RB 
12V
 60k
200A
RB
R
 VCC  2V  B 12V
RA  RB
60k
したがって
VBB 
IA
RB
VBB
RB  10k, RA  50k
18
の中に適することはを入れ，文章を完成しなさい。
1．つぎの文章の
結合方式には，図a～図dのように，さまざまな方式があります。
図aの結合方式を(ア)
方式，図bを(イ)
方式，図cを
(ウ)
方式，図dを(エ)
方式といっています。
ここで，図aや図bは一般に音声信号などの十数〔Hz〕～数百〔kHz〕の信号を結合す
るために利用され，図cは(オ)
い周波数領域の，ある狭い範囲の周波数成
分だけを結合するときに利用され，図dは温度の検出信号などのように，直流ともい
えるほどの(カ)
い周波数を結合するときに利用されます。
図a
図c
図b
図d
19
2．図の回路について，つぎの問いに答えなさい。
（1）図中の RA , RB は何のために使用している抵抗ですか。
（2）図の回路のバイアス電圧 VBB は何Ｖになりますか。
（3）図の回路の I E , I C , I B の値はいくらになりますか。
RA
RL
10.3k
10k
 Vcc
12V
hFE  100
入
力
RB
1.7 k
VBB
RE
出
力
1k
20
3．図の回路について，つぎの問いに答えなさい。
（１）回路図中のコンデンサCは何と呼ばれているコンデンサですか。
（２）この結合方式が一番効率よく伝える信号の中心周波数fは，どのよ
うな式で示されますか。
 Vcc
T2
RA
T1
RB
C
RE
21

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