第２章電子工学の基礎２．１半導体素子２．２電子回路２．３４端子網２．２電子回路２．２．１２．２．２２．２．３２．２．４トランジスタ特性アナログ回路ディジタル回路演算増幅器と負帰還増幅器２．２．１トランジスタ特性（１）４定数以下の４箇所の値を測定する電流 IC 電流 B C IB E VBE 電圧 VCE 電圧定数の定義トランジスタ規格表に用いられ， hパラメータともいう ①電流増幅率（無名数） I C h fe  I B （ VCE ②入力インピーダンス（Ω） VBE hie  I B （ VCE ：一定） ③電圧帰還率（無名数） VBE hre  VCE （ IB ：一定） ④出力アドミタンス（Ｓ） I C hoe  VCE （ IB ：一定）［注］ジーメンス（Ｓ： Siemens）とはコンダクタンスの単位：一定）（２）増幅回路の特性増幅回路では，通常，交流信号の相互関係だけを計算し，直流は考えなくてよい。 ic C ib B RL vbe E VB エミッタ接地増幅回路 VC vce （２）増幅回路の特性電流増幅度電圧増幅度一方 I C iC Aie    h fe I B iB vce Ave  vbe vce  ic RL , vbe  ib hie より ic RL h feib RL h fe RL Ave    ib hie ib hie hie I C1 （３）増幅回路の計算例 IC IB IC 2 Tr1 IE Tr1の電流増幅度をβ1, Tr2の電流増幅度をβ2 としたときのIc Tr2 I C1  1 I B I E  1 I B  I B  I C 2   2 I E   2 1 I B  I B   I C  I C1  I C 2  1 I B   2 1 I B  I B   1  1 2   2 I B ２．２．２アナログ回路（１）増幅回路の接地方式３種類の接地方式 C E Output B Input Input C E B Output Input C E Output B （a）ベース接地回路（b）エミッタ接地回路（c）コレクタ接地回路（２）３接地方式の特徴接地方式による特徴項目代表的な用途入力インピーダンス電流増幅率出力インピーダンス電圧増幅率電力利得高周波特性入出力電圧位相ベース接地高周波増幅小小（＜１）大大中最も良い同相接地方式エミッタ接地一般増幅用中大中中大悪い逆相コレクタ接地インピーダンス変換大大小小（＜１）小良い同相２．２．３ディジタル回路（１）パルス発振回路（マルチバイブレータ）２段の増幅器を結合素子（抵抗またはコンデンサ）によって正帰還をかけた回路 Output 結合素子 Tr1 結合素子 Tr2 マルチバイブレータの基本形マルチバイブレータの種類結合素子としてコンデンサを使うか，抵抗を使うかによって異なる。マルチバイブレータ結合素子非安定マルチ両方共バイブレータにＣ単安定マルチ一方がＣバイブレータ他方がＲ双安定マルチ両方共バイブレータにＲ安定状態の数 0 1 2 主な用途入出力波形パルスの発生入力同期・分周出力パルスの発生入力遅延出力パルスの発生入力レジスタ，計数出力なし（２）微分回路と積分回路微分回路積分回路 Out put Input 微分回路，積分回路の時定数  Input  CR Out put ただし， C[F], R[] Ｆ：ファラド， Ω ：オーム遮断周波数 fc  1 2  1 [Hz] 2 CR 微分回路では低域遮断周波数，積分回路では高域遮断周波数となる２．２．４演算増幅器と負帰還増幅器（１）演算増幅器以下のような性質の増幅器を演算増幅器という。 ①入力が差動入力である。 ②増幅度が非常に大きく，直流から増幅できる（直結増幅器） ③入力インピーダンスが大きく，出力インピーダンスが小さい。理想的な演算増幅器とは， ①増幅度が無限大（∞） ②入力インピーダンスが無限大（∞） ③出力インピーダンスが０ Input1 Input2 A Output （２）負帰還増幅器（b）電圧並列帰還（a）電圧直列帰還 Vs V1 Vi Vf 基本増幅器 RL V2 Vs If V1 Vi Vf 基本増幅器帰還回路 RL V2 帰還回路 Vf （d）電流並列帰還 I1 I2 Rs 基本増幅器 Vi 帰還回路（c）電流直列帰還 Vs If I1 Rs RL V2 Ii 基本増幅器 Vs If 帰還回路［注意］増幅器に負帰還をかけると，周波数特性，出力のＳ/Ｎ比は改善されるが，入力のＳ/Ｎ比は改善されないことに注意しておきたい。 RL V2 （a）電圧直列帰還について帰還利得とループ利得 Rs Vs Vi Vf 基本増幅器 RL V2 帰還回路電流増幅も同様にして Av ：電圧利得 v Avf V1 V2 ：電圧帰還率：帰還利得：入力電圧：出力電圧 Ai ：電圧利得 i V2  AvVi  Av V1  V f   Av V1   f V2  V2 1  Av  v   AvV1  Avf  Av  v ：ループ利得という Av V2  V1 1  Av  v Aif I1 I2 Aif  ：電圧帰還率：帰還利得：入力電圧：出力電圧 Ai I2  I1 1  Ai i 式の形が同じであることに注意以下のような単純化した記法も用いられるので慣れておこう。増幅回路 Ei 入力正帰還と負帰還 E0 増幅度μ 出力 Eg 帰還率β E g  Ei  E0 , E0  E g ,  E0  E g   Ei  E0  整理すると E0 1     Ei  E0  A E0   Ei 1   Ei 1   ① 1    1 すなわち 1    0 のとき正帰還 ② 1    0   1 すなわちのときAは∞で発散する ③ 1    1 すなわち   0 のとき負帰還 ④  ≫ 1 のとき   1 A   1      となり増幅度に無関係となる。