問題1 電流増幅度

問題1 電流増幅度 io/iiを求めよ
io
ii
vi
RB=
100K
hie=
50K
RC=10K
hfe ib
vo
RL=10K
hfe=200
負荷抵抗に表れる
電圧・電流が出力と
なる
① ibをiiで表す ib=2/3×ii ということは、コレクタ側には400/3×ii=133．3 iiが流れる。
② 出力側の並列抵抗にはこの半分が流れるので66.65 （倍）方向を考えてマイナス
にしても良い。
問題２
rd=100KΩ、gm=5mS、RD1=10KΩ、RL=10KΩの時、電圧増幅度v2/v1を求めよ
v1はそのままvgsになるので、0.005vgsの電流が出力側に流れる
出力抵抗は、1/（1/100＋1/10＋1/10) KΩで4.76KΩ 0.005を掛けて23.8
4．オペアンプ
オペアンプは魔術の世界
魔法の言葉は「イマジナリーショート」
－
＋
理想の増幅器の集積回路：IC（Integrated Circuits)
理想的すぎるため、
割り切ってしまえば分かりやすい
悩むと大変
超高速、パワー領域を除いてあらゆる分野で用いられる
暴れ馬みたいにそのままでは使えない
たづな＝負帰還が必要！
オペアンプの元は差動増幅回路
実際のオペアンプのICにはもっと複雑
な回路が入っている
オペアンプの等価回路
理想オペアンプ
Z in  
I0  0
Ad  
Z out  0
差動利得は無限大だが、
Vcc以上の出力レベルは出ない
オフセット調整
オペアンプは増幅度が余りにも大きいため、2つの入力の電位差を0にしても
出力が生じてしまう。これをオフセット電圧と呼ぶ。実際のオペアンプにはこの
調節機能がある
同相利得とは？
Ac=Vo/Vc
理想的には0
同相除去比（CMRR：Common Mode
Reduction Ratio) = Ad/Ac = 理想は無限大
反転増幅回路
V1-Vi =IRi
Vi-Vo=IRf
Vo= -AdVi
反転増幅回路
驚異のイマジナリーショート（バーチャル）ショート
この式は皆、丸暗記するが実は
とてつもなく変なことが起きている。。。
VoがRfとRiの比で決まる→a点のレベルが0に固定されている
Voが現実的な値の場合、Viは限りなく0に近い
→ a点はほとんどGNDと等しいしかしオペアンプの2つの入力間の
インピーダンスは無限大
電流は流れないのにショートしている→イマジナリーショート
負帰還増幅器の入力インピーダンスはRiとなる
出力側の謎？
Rfを流れるIはどこに行くのだろう→オペアンプの中
Zoutは0なので、オペアンプの出力は電圧源と考えて良い。したがって電流は
必要に応じていくらでも？取り出せるし電圧降下はしない
思考実験：限りなく0に近いViがほんのちょっと増えたら→Voが負の方に増えてViが減る
これが負帰還！
かくてバランスが維持される
演習１
2KΩ
I1
1KΩ
V1=1Vのとき
1. a点の電位を求めよ
2. I1の値を求めよ
3. Voの値を求めよ
4. 差動利得は何倍か
非反転増幅回路
非反転増幅回路
Vo
 1
V1
入力インピーダンスは∞
R
f
Ri
差分増幅回路
V1 '  R1
(V 0  V 1 )
R1  R f 1
V2 '  R f 2
 V1 
R 1V 0  R f 1V 1
R1  R f 1
V2
R2  R f 2
V1 '  V 2 '
Vo 
R1  R f 1
R1
1
(
R f 2V 2
R2  R f 2

R f 1V 1
R1  R f 1
)
差分増幅回路
R1=R2=Ri, Rf1=Rf2=Rfならば
これは引き算器としても使える→次週
演習２
10KΩ
5KΩ
2KΩ
4KΩ
V1=2V、V2=4Vの時、Voの値はどうなるか？
式なんか使わなくてもイマジナリーショートで解決だ！

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