エミッタ接地増幅回路での、エミッタ抵抗の入出力インピーダンスに及ぼす影響を

調べてみます。

まずは、出力インピーダンスに及ぼす影響についてです。

R５を外すのを、忘れてました〜〜（大ショック！　１年後に発見、すんません）

ですので、以降、出力インピーダンスについては、大間違いです。

本当は、ほぼR1の値10ｋΩに等しいです。（高域では、出力インピーダンスは、下がります。）

出力インピーダンスを調べるには、入力V1をゼロにして、出力端に交流の一定な電流Isを流します。

そして求めるインピーダンスは、Vout/Is　で求めます。

（spiceによるトランジスタ回路の設計　岡村著　CQ出版社　p.19）

今、エミッタに挿入した抵抗を　0,300,2kΩに変化してみます。

そして、AC解析を実行します。

値が低い所を拡大しました。

交流負荷として、10kΩを設定していますが

エミッタ抵抗が

０Ωで 60Ω弱

300Ωで　 280Ω位

2kΩで 5kΩ

尚、2kΩの赤のグラフで、ｆが大きくなると、インピーダンスが落ちるのは

Trのβが減少していくのと、結合コンデンサC２が10uF固定な為でしょう。

今まで、私は、負荷を抵抗で10kΩにすれば、どの周波数でも、又いかなるエミッタ抵抗値でも

10kΩと思っていたので、この結果は新鮮でした。（私だけか….）

入力インピーダンスについても、同じようなことが起こります。

「エミッタに抵抗を挿入する電流帰還は、入力インピーダンスを高める手法として有名…」

（トロイダルコア活用百科 p.144 CQ出版社）

これの測定法は、入力にAC源を入れて、AC解析を行います。

測定は2箇所です。

ひとつは、交流源から見た入力インピーダンス　 Vin/I(C1)

もうひとつは、Trのベースからみた入力インピーダンス Vin/Ib(Q1)

です。

まず、交流源からみたインピーダンス。

エミッタ抵抗値が2kΩと大きい時は、入力インピーダンスは、ベースにバイアスを与える

ために挿入した抵抗、R3,R4の並列の値にほぼ等しい。

エミッタ抵抗が0,300Ωの時、それぞれ70,370Ω位と、低くなります。

バイアスのためにベースに入れた抵抗があっても、入力インピーダンスは、すごく低くなります。

ですから、2sc1815等FTが低いTrで、50MHzの信号を増幅する時、増幅度、及びFTを上げる

ために、エミッタ抵抗を省略した場合、入力インピーダンスが、かなり低くなる事に

気を付けなければなりませんね。

次は、Trのベースでみた入力インピーダンスです。

これは、NFに大きく影響するらしいですよ。

これも、先ほどと似たような特性になりますが、ただ、オーダーが1桁大きく、270kΩ位

になります。

疑問点は、交流源でみたインピーダンスと、Trのベースでみた、それとは値が違うのですが

これでも、インピーダンスマッチングができていると、みなすのかと言う事です。

私の宿題がまた、ひとつ増えました…

1年以上経って、見直すと、

まだ、結果を書いているだけで、本質が見えていませんね…今も、そうだけど…(^_^;;

電圧増幅の場合、インピーダンスマッチがとれていない事は、問題になりませんね…

とにかく、

Trのエミッタに抵抗を挿入すると、入力インピーダンスを高める事ができます。

Zin=( hfe + 1)*Re

もちろん、ベースにバイアスを与えるための抵抗が、影響するけど、これは、別問題です。

H.16.10.13 加筆