電気・電子の基礎知識

電気・電子の基礎知識
第１６９回直流増幅回路３
＜直流増幅回路１－５＞
Rs：
信号発生器の出力インピーダンス
A
vo
B
vi
回路１６９－１（１）
回路１６９－１（１）は、第１６７回資料で扱った回路１６７－１（１）に負帰還を掛けたものです。
この回路では、帰還抵抗Ｒｆ２によってＱ１のベースに負帰還を掛け、Ｒｆ１によってＱ１のベースを接地しています。
入力信号はＱ２のベースに印加しています。
この回路において、点Ａと点Ｂは仮想的に短絡されています＜第１６７回資料：回路１６７－２（１）を参照＞。
よって、この回路に於いて、信号が流れる経路はおよそ以下のように表す事が出来ます。
i2
i1 ≒ i2
A
i1
vi
vo
B
図１６９－１
vo
図１６９－１に於いて、以下の関係が成り立っています。
入力信号電圧ｖｉ＝Ｒｆ１の端子間電圧
出力信号電圧ｖｏ＝（Ｒｆ１＋Ｒｆ２）の端子間電圧
ここで、回路１６９－１において、点ＡはＱ１のベースに
接続されていますが、Ｑ１のベースに流れ込む電流は微少
である為、回路の出力側からＲｆ２に流れた電流ｉ２は、
その殆どがｉ１としてＲｆ１に流れ込みます。
電圧の比は抵抗値の比で表す事が出来る為以下の関係が
成り立ちます。
Ａｖ＝ｖｏ／ｖｉ＝(Ｒｆ２＋Ｒｆ１)／Ｒｆ１
（式１６９－１）
回路１６９－１（１）の動作は以下のようになっています。
vi
vi
vo
vo
波形１６９－１（１）：
（測定モード：ＤＣ）
Ｒｆ１＝１[ｋΩ] Ｒｆ２＝１０[ｋΩ]
波形１６９－１（２）：
（測定モード：ＤＣ）
Ｒｆ１＝１[ｋΩ] Ｒｆ２＝５１[ｋΩ]
ｅ１＝１０[ｋＨｚ] ２０[μｓ／ｄｉｖ]
ｃｈ１(緑色(ｖｉ)) ：０．１[Ｖ／ｄｉｖ]
ｃｈ２(ピンク(ｖｏ)) ：１[Ｖ／ｄｉｖ]
ｅ１p-p＝２００[ｍＶ]
ｖｏp-p＝２．２ [Ｖ]
ｅ１＝１０[ｋＨｚ] ２０[μｓ／ｄｉｖ]
ｃｈ１(緑色(ｖｉ)) ：０．１[Ｖ／ｄｉｖ]
ｃｈ２(ピンク(ｖｏ)) ：２[Ｖ／ｄｉｖ]
ｅ１p-p＝２００[ｍＶ]
ｖｏp-p＝１０．２６ [Ｖ]
Ａｖ＝ｖｏp-p／ｖｉp-p ＝１１
＝(Ｒｆ２＋Ｒｆ１)／Ｒｆ１＝１１
Ａｖ＝ｖｏp-p／ｖｉp-p ＝５１．３
≒(Ｒｆ２＋Ｒｆ１)／Ｒｆ１＝５２
得られた波形を見ると、回路の電圧増幅度は式１６９－１の値と一致していることが分かります。
＜直流増幅回路１－６＞
回路１６９－１（２）
Rf2
電源＋１２[Ｖ]
Rf1
オシロ ch2
（ｖｏ）
電源－１２[Ｖ]
オシロ ch１
（ｖｉ）
信号発生器＋
信号発生器 Gnd
オシロ Gnd
電源 Gnd
オシロ Gnd
回路１６９－１（２）は回路１６９－１（１）を実際に製作したものです。
この回路では、各電源とＧＮＤとの間にデカップリングコンデンサ（１０[μＦ]＋０．１[μＦ]）を追加しています。
Ｑ１＋Ｑ２：
HN4C06J GR hFE＝200～400
パッケージに２素子を内蔵。
Ｑ３：
2SA1162 Y hFE＝120～240
回路１６９－１（２）の動作は波形１６９－１（２）の様になっています。
vi
vi
vo
vo
波形１６９－１（２）１：
Ｒｆ１＝１[ｋΩ] Ｒｆ２＝１０[ｋΩ]
ｖｉ＝１０[ｋＨｚ] ２０[μｓ／ｄｉｖ]
ｃｈ１(黄色(ｖｉ)) ：０．１[Ｖ／ｄｉｖ]
ｃｈ２(水色(ｖｏ)) ：１[Ｖ／ｄｉｖ]
測定値：
ｖｉp-p＝２００[ｍＶ]
ｖｏp-p＝２．２[Ｖ]
Ａｖ＝１１＝(Ｒｆ２＋Ｒｆ１)／Ｒｆ１＝１１
波形１６９－１（２）２：
Ｒｆ１＝１[ｋΩ] Ｒｆ２＝５１[ｋΩ]
ｖｉ＝１０[ｋＨｚ] ２０[μｓ／ｄｉｖ]
ｃｈ１(黄色(ｖｉ)) ：０．１[Ｖ／ｄｉｖ]
ｃｈ２(水色(ｖｏ)) ：２[Ｖ／ｄｉｖ]
測定値：
ｖｉp-p＝２００[ｍＶ]
ｖｏp-p＝９．４４[Ｖ]
Ａｖ＝４７．２≒(Ｒｆ２＋Ｒｆ１)／Ｒｆ１＝５２
得られた波形を見ると、電圧増幅度の測定値が計算値とほぼ一致している事が分かります。
回路図の作成には Circuit Viewer を使用しました。
（Ｃ）2014 年 10 月
OKA 工学院
（無断転載禁止）

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