Hfe等、トランジスタの等価回路を調べている内に、

プッシュプル増幅回路のバイアスのかけ方がわかりました。

トランジスタは、可変抵抗になる事がわかりました。

つまり

これは、2SC1815のVCE-Icのデータシートですが、

今、ベース電流が1mAの曲線で見ると

VCE 1.5V --- Ic 100mA

         3.5V --- Ic   120mA

ですから、

この傾きの逆数 コレクタ抵抗 rcは

 rc = (3.5-1.5) / (0.12-0.1) = 100 Ω

です。

今度は ベース電流 0.5mAの曲線をみてみましょう。

VCEが変わってもIcの変化はわずかです。

VCE 1V --- Ic 60mA

    4V ---   Ic  70mA

ですから、コレクタ抵抗rcは

 rc = (4-1) / (0.07-0.06) = 300Ω

 

以上のように、ベース電流の値によって、コレクタ抵抗rcの値も変わってきます。

どれくらいの変化があるかは

例として

交流的な小信号の出力アドミタンスhoeパラメータで見てみますと

yクラス2SC1815では、

0.8〜90uS位ですから、

 

小信号出力抵抗は、その逆数で

 1.25MΩ〜11kΩ

となります。
(ここで、コレクタに負荷RLをつないだ時、Ic<3mAくらいでは、コレクタ抵抗は

 負荷RLに比べて十分大きいから、<Ic=3mAでコレクタ抵抗=50KΩ>

殆どの電流はRLに流れると考えます。

 等価回路では、コレクタ抵抗と負荷RLは並列になるから。

定電流回路がコレクタに入ると、そのインピーダンスは無限大だから

反対に、全てコレクタ抵抗に流れると考える)

 

勿論、直流時のコレクタ抵抗とは違っています。

(と、書いたのですが、どうも同じようです…汗..)

 

コレクタ抵抗を求めるには、アーリー電圧がわかりやすいです。

アーリー電圧とは、先ほどのVCE-Ic特性のデータシートで、出てきた直線を延長して

X軸と交わる点の電圧のことです。

この電圧Vaがわかれば、コレクタ抵抗rcは

 

 rc = 儼CE / 僮c = Va +VCE / Ic

となり、アーリー電圧は100v位と大きいですから、VCEを無視して

 

 rc = Va / Ic

 

と計算できます。

ですから、アーリー電圧Vaがわかれば、あるコレクタ電流Icの時の

コレクタ抵抗rcは、アーリー電圧を、そのコレクタ電流で割ればいいのです。

このrcがいったい、いくらの値の範囲を取るかは、まだわかっていません

 

これで、トランジスタが可変抵抗になる事がわかりました。

ですから、バイアス回路の原理は下図になります。

今、R3,4の値を変えてやれば、Q1のベース電流が変わり、その結果

Q1のコレクタ抵抗が変化し、Q1は可変抵抗となって、VCEが変化するのです。

そして、このQ1は、プッシュプルのTrと熱結合させてやれば、プッシュプルのTrの

温度変化で、ベース電流が変化しても、このバイアス回路のQ1も同時に変化して

安定します。

Q1にはエミッタ抵抗reもあるのですが、この値は数Ω〜数十Ωなので、無視します。

R3,4に流す電流は、ベース電流より十分大きい値にします。