IC IC VCE m A 4 IB VCE
IC 出力特性 (IC- VCE特性) (m. A) 4 IB VCE IC IB=40μA IB=30μA 3 IB=20μA 2 IB=10μA 1 0 0 2 4 VCE 入力側 出力側 6 8 (v)
入力特性 IB 電流伝達特性 出力特性 (m. A) 4 I IC (μA) (m. A) C 4 30 3 3 20 2 2 10 1 1 0 0 0. 2 0. 4 0. 6 0. 7 0. 8 (V) VBE 0 0 10 20 30 0 0 40 (μA) IB IB=40μA IB=30μA IB=20μA IB=10μA 2 4 6 IC =2 m. A VCC IB =20μA VCE VBB 0. 7 V VBE=0. 7 V IE 8 (v) VCE
入力特性 IB 電流伝達特性 出力特性 (m. A) 4 I IC (μA) (m. A) C 4 30 3 3 20 2 2 10 1 1 0 0 0. 2 0. 4 0 0. 6 0. 7 0. 8 (V) VBE 0 10 20 30 0 0 40 (μA) IB IB=40μA IB=30μA IB=20μA IB=10μA 2 4 6 0. 1 0 -0. 1 IC 3 A 0. 1 V 0 V -0. 1 V IB vin= 0. 1 sin ωt V VBB 0. 7 V VBE 30μA 2 A 20μA 1 A 10μA VCC VCE 8 (v) VCE
入力特性 IB 電流伝達特性 IC(m. A) 4 (μA) 30 0 動作点 2 0. 4 0. 6 0. 7 0. 8 (V) VBE 0 IB=30μA 動作点 IB=20μA IB=10μA 1 0 10 20 30 40 (μA) IB 0 0 2 4 6 8 (v) VCE 0. 1 0 -0. 1 IC RC 30μA 2 kΩ 3 A 2 A VCC 1 A 10μA IB 0. 1 V 0 V -0. 1 V vin= 0. 1 sin ωt V ベースバイアス電源 線 2 1 0 IB=40μA 荷 3 動作点 10 負 4 3 20 出力特性 IC VBB 0. 7 V VBE 6 V 8 V 2 V VCE 4 V VO 0 V 2 V -2 V
IB 入力特性 電流伝達特性 IC (m. A) 4 (μA) 40 IC (m. A) 4 出力特性 IB=40μA 負 荷 線 30 動作点 20 0 動作点 2 10 2 0. 4 0. 6 0. 8 0 1. 0 (V) VBE 二電源方式 IB=10μA 0 10 20 30 40 (μA) IB 0 0 2 RC 2 kΩ VCC IC IB VBB 0. 7 V VBE IB=20μA 動作点 1 1 0 IB=30μA 3 3 8 V VCE 0. 7 V 4 6 8 (v) VCE
IB 入力特性 電流伝達特性 IC (m. A) 4 (μA) 40 IC (m. A) 4 出力特性 IB=40μA 負 荷 線 30 動作点 20 0 動作点 2 10 2 0. 4 0. 6 固定バイアス回路 0. 8 0 1. 0 (V) VBE RB IB=10μA 0 10 20 30 40 (μA) IB 0 0 2 RC 2 kΩ 365 kΩ VCC IB 20μA IC 8 V VCE VBE IB=20μA 動作点 1 1 0 IB=30μA 3 3 0. 7 V 4 6 8 (v) VCE
IB 入力特性 電流伝達特性 IC (m. A) 4 (μA) 40 IC (m. A) 4 出力特性 IB=40μA 負 荷 線 30 動作点 20 0 動作点 2 10 2 0. 4 0. 6 自己バイアス回路 0. 8 0 1. 0 (V) VBE RB IB=10μA 0 10 20 30 40 (μA) IB 0 0 2 RC 2 kΩ 165 kΩ IB 20μA IC 4 V 0. 7 V VCC 8 V VCE VBE IB=20μA 動作点 1 1 0 IB=30μA 3 3 4 6 8 (v) VCE
IB 入力特性 電流伝達特性 IC (m. A) 4 (μA) 40 IC (m. A) 4 出力特性 IB=40μA 負 荷 線 30 動作点 20 0 動作点 2 10 2 0. 4 0. 6 0. 8 0 1. 0 (V) VBE 電流帰還バイアス回路 RB 325 kΩ IB=20μA 動作点 IB=10μA 1 1 0 IB=30μA 3 3 0 10 20 30 0 0 40 (μA) IB 2 4 6 VCE RC 1. 6 kΩ IB 20μA 1. 5 V IC VCE VBE 0. 7 V RE 400Ω 0. 8 V 8 (v) 8 V
IB 入力特性 電流伝達特性 IC (m. A) 4 (μA) 40 30 動作点 1. 6 0. 4 0. 6 0. 8 0 1. 0 (V) VBE 電流帰還バイアス回路 IB=30μA IB=20μA 2 IB=10μA 1 1 0. 2 荷 動作点 2 0 負 3 動作点 10 IB=40μA 線 3. 2 3 20 0 IC (m. A) 4 出力特性 0 RB 10 20 30 0 0 40 (μA) IB 2 4 6 VCE RC 2 kΩ 409 kΩ IB 16μA 1. 46 V IC VCE VBE 0. 66 V RE 500Ω 0. 8 V 8 (v) 8 V
IB 入力特性 電流伝達特性 IC (m. A) 4 (μA) 40 IC (m. A) 4 出力特性 IB=40μA 負 荷 線 30 動作点 20 0 動作点 2 10 2 0. 4 0. 6 0. 8 0 1. 0 (V) VBE 組み合せバイアス回路 IB=20μA 動作点 IB=10μA 1 1 0 IB=30μA 3 3 0 10 RB 20 30 0 0 40 (μA) IB 2 4 6 VCE RC 1. 6 kΩ 165 kΩ IB 20μA 4. 8 V IC VCE 1. 5 V VBE 0. 7 V RE 400Ω 0. 8 V 8 (v) VCC 8 V
IB 入力特性 電流伝達特性 IC (m. A) 4 (μA) 40 30 1. 6 0. 4 0. 6 0. 8 0 1. 0 (V) VBE 組み合せバイアス回路 IB=30μA IB=20μA 2 IB=10μA 1 1 0. 2 荷 動作点 2 0 負 3 動作点 10 IB=40μA 線 3. 2 3 20 0 IC (m. A) 4 出力特性 0 10 RB 20 30 0 0 40 (μA) IB 2 4 6 VCE RC 2 kΩ 207 kΩ IB 16μA 4. 8 V IC VCE 1. 46 V VBE 0. 66 V RE 500Ω 0. 8 V 8 (v) VCC 8 V
固定バイアス回路 RB RC VCC vout vin
自己バイアス回路 RB RC VCC vout vin
固定バイアス回路 RB 365 kΩ 2 kΩ RC RL 2 kΩ VCC RL vin RC 2 kΩ vin vout RC vin RB 365 kΩ 2 kΩ RL 2 kΩ vout
固定バイアス回路 IC (m. A) 出力特性 4 IB=40μA IB=30μA 動作点 IB=20μA 負 荷 2 線 0 0 2 4 6 vout RLC = RC ・RL RC + RL IB=10μA 1 1 kΩ RB vin 365 kΩ 荷線 負 交流 直 流 3 RLC 8 (v) VCE RC vin RB 365 kΩ 2 kΩ RL 2 kΩ vout
IB 入力特性 電流伝達特性 IC (m. A) 4 (μA) 40 IC (m. A) 4 出力特性 IB=40μA 負 荷 線 30 2. 4 20 0 動作点 0. 2 0. 4 0. 6 0. 8 0 1. 0 (V) VBE 電流帰還バイアス回路 1. 2 動作点 1 0 負 荷 IB=20μA 線 2 2 10 IB=30μA 3 3 0 RB 10 1 20 30 0 0 40 (μA) IB IB=10μA 動作点 2 4 6 RC 2 kΩ 398 kΩ IB 12μA 1. 22 V IC VCE VBE 0. 62 V RE 500Ω 0. 6 V 6 V 8 (v) VCE
IB 入力特性 電流伝達特性 IC (m. A) 4 (μA) 40 30 動作点 0. 4 0. 6 0. 8 0 1. 0 (V) VBE 組み合せバイアス回路 負 1. 2 動作点 1 0. 2 IB=30μA 荷 IB=20μA 線 2 2 0 IB=40μA 3 2. 4 10 0 IC (m. A) 4 3 20 出力特性 0 1 10 RB 20 30 0 0 40 (μA) IB IB=10μA 動作点 2 4 6 RC 2 kΩ 198 kΩ IB 12μA 3. 6 V IC VCE 1. 22 V VBE 0. 62 V RE 500Ω 0. 6 V VCC 6 V 8 (v) VCE
IB 入力特性 電流伝達特性 IC (m. A) 8 (μA) 40 IC (m. A) 8 30 6 6 20 4 4 10 2 2 0 0 0. 2 0. 4 0. 6 0. 8 1. 0 (V) 0 VBE 電流帰還バイアス回路 RB 0 10 20 30 40 (μA) IB 出力特性 IB=40μA IB=30μA IB=20μA IB=10μA 0 0 2 4 6 RC 1 kΩ VCC 6 V RL vin 1 kΩ RE 500Ω vout 8 (v) VCE
IB 入力特性 電流伝達特性 IC (m. A) 8 (μA) 40 IC (m. A) 8 30 6 6 20 4 4 10 2 2 0 0 0. 2 0. 4 0. 6 0. 8 1. 0 (V) 0 VBE 組み合せバイアス回路 RB 0 10 20 30 40 (μA) IB 出力特性 IB=40μA IB=30μA IB=20μA IB=10μA 0 0 2 4 6 RC 1 kΩ VCC 6 V RL vin 1 kΩ RE 500Ω vout 8 (v) VCE
IB 入力特性 電流伝達特性 IC (m. A) 8 (μA) 40 IC (m. A) 8 30 6 6 20 4 4 10 2 2 0 0 0. 2 0. 4 0. 6 0. 8 1. 0 (V) 0 VBE 電流帰還バイアス回路(2) RB (ブリーダー方式) 0 10 20 30 40 (μA) IB 出力特性 IB=40μA IB=30μA IB=20μA IB=10μA 0 0 2 4 6 RC 1 kΩ VCC 6 V RL vin 1 kΩ RA RE 500Ω vout 8 (v) VCE
IB 入力特性 電流伝達特性 IC (m. A) 8 (μA) 40 IC (m. A) 8 30 6 6 20 4 4 10 2 2 0 0 0. 2 0. 4 0. 6 0. 8 1. 0 (V) 0 VBE 組み合せバイアス回路(2) RB (ブリーダー方式) 0 10 20 30 40 (μA) IB 出力特性 IB=40μA IB=30μA IB=20μA IB=10μA 0 0 2 4 6 RC 1 kΩ VCC 6 V RL vin 1 kΩ RA RE 500Ω vout 8 (v) VCE
IB 入力特性 電流伝達特性 IC (m. A) 8 (μA) 40 IC (m. A) 8 30 6 6 20 4 4 動作点 10 0 動作点 2 0 0. 2 0. 4 0. 6 0. 8 1. 0 (V) 0 VBE 組み合せバイアス回路 0 20 RB 40 (μA) 30 IB IB=40μA IB=30μA IB=20μA 0 0 2 4 6 RC 240 kΩ 電圧増幅度 Av=10 1 kΩ 4 V VCC 6 V 10μA 1. 6 V vin IB=10μA 動作点 2 10 出力特性 1 V RE 500Ω RL 1 kΩ vout 8 (v) VCE
hパラメータ ii io ic ib vo vi vce vbe vi=hi ii + hr vo io=hf ii + ho vo vbe=hie ib + hre vce ic= hfe ib + hoe vce vi hi hr ii = io hf ho vo vbe hie hre ib = ic hfe hoe vce
入力インピーダンス hie ic io ii ib vo=0 vi vi=hi ii + hrvo vo=0にする vi=hi ii + hr 0 hiii = vi hi = vi ii vo=0 vbe vce=0 vbe=hie ib + hre vce=0にする hie = vbe ib vbe=hie ib + hre 0 hieib = vbe hie = vbe ib vce=0
入力インピーダンス hie IB ic 入力特性 (μA) 40 ib 30 動作点 20 10 0 ⊿IB vbe ⊿VBE 0 0. 2 0. 4 0. 6 0. 8 1. 0 (V) VBE 入力特性から求める ことができる。 hie = ⊿⊿IVB BE hie = 0. 2 V 20μA vce=0 = 10 kΩ vbe=hie ib + hre vce=0にする hie = vbe ib vbe=hie ib + hre 0 hieib = vbe hie = vbe ib vce=0
電圧帰還率 hre ic io ii=0 ib=0 vo vi vi=hi ii + hrvo ii=0にする vi=hi 0 +hrvo = vi hr = vi vo hr = vvio ii=0 vbe vce=0 vbe=hie ib + hre vce ib=0にする hre = vbe vce vbe=hie 0 + hrevce = vbe hre = vbe vce ib=0
電流増幅率 hfe ic io ii ib vo=0 vi io=hf ii + ho vo vo=0にする io=hf ii + ho 0 hf ii =io hf = io ii vo=0 vbe vce=0 ic= hfe ib + hoe vce=0にする hfe = ic ib ic= hfe ib + hoe 0 hfeib = ic hfe = ic ib vce=0
電流増幅率 hfe ic 電流伝達特性 IC (m. A) 4 ib 3 動作点 2 ⊿IC 1 0 vbe ⊿IB 0 10 20 30 40 (μA) 電流伝達特性から求 めることができる。 hfe = ⊿⊿IIBC hfe = 2 m. A 20μA vce=0 = 100 IB ic= hfe ib + hoe vce=0にする hfe = ic ib ic= hfe ib + hoe 0 hfeib = ic hfe = ic ib vce=0
出力アドミタンス hoe ic io ii=0 ib vo vi io=hf ii + ho vo ii=0にする io=hf 0+ ho vo hovo =io ho= io vo ii=0 vbe vce ic= hfe ib + hoe vce ib=0にする c hoe = vice ic= hfe 0 + hoevce = ic hoe = ic vce ib=0
出力アドミタンス hoe IC (m. A) 4 ic 出力特性 IB=40μA ib IB=30μA 3 動作点 2 ⊿VCE 1 0 0 2 4 IB=20μA ⊿IC IB=10μA 6 vbe 8 (v) VCE 出力特性から求める ことができる。 hoe = ⊿⊿VICCE 40μA 4 V = 10μS vce ic= hfe ib + hoe vce ib=0にする hoe = vicec ic= hfe 0 + hoevce = ic hoe = ic vce ib=0
RB RC 29. 5 kΩ 1. 6 kΩ VCC 8 V 20μA 1. 7 V vin 1 V RA 7. 5 kΩ RE 400Ω RL 1 kΩ vout
RB RC 29. 5 kΩ 1. 6 kΩ 20μA 1. 7 V vin 1 V RA 7. 5 kΩ RE 400Ω RL 1 kΩ vout
RB RC 29. 5 kΩ 1. 6 kΩ 20μA 1. 7 V vin 1 V RA vin 7. 5 kΩ 1 kΩ vout RE 7. 5 kΩ RA RL 400Ω RC RB 29. 5 kΩ 1. 6 kΩ RL 1 kΩ vout
IB RA vin 7. 5 kΩ RB hie 29. 5 kΩ RA vin 7. 5 kΩ RC hfe×IB RC RB 29. 5 kΩ 1. 6 kΩ RL 1 kΩ vout
IB RA RB vin 7. 5 kΩ IB hie 29. 5 kΩ 電流伝達特性 IC (m. A) 4 (μA) 40 vout 1 kΩ 1. 6 kΩ 100×IB 10 kΩ 入力特性 RL RC IC (m. A) 4 出力特性 IB=40μA 負 荷 線 30 動作点 20 10 0 1 ⊿VBE 0 0. 2 0. 4 0. 6 0. 8 動作点 2 ⊿IB 1. 0 (V) VBE hie = hfe = 0 IB=30μA 3 3 2 ⊿IC 10 ⊿VBE ⊿IB ⊿IC ⊿IB 20 IB=10μA 1 ⊿IB 0 IB=20μA 動作点 30 40 (μA) IB 0 0 2 0. 2 V 入力インピーダンス 20μA 電流増幅率 2 m. A 20μA 4 6 8 (v) VCE = 10 kΩ = 100
IB RA vin 7. 5 kΩ RB 29. 5 kΩ RC hie 10 kΩ 1. 6 kΩ 100×IB 電圧増幅度を求める IB= vin hie IC=hfe×IB IC=hfe× vin hie R C ×R L RCL= RC+RL vout= -IC RCL RL vout= -hfe× vin × RRCC×+R L hie -hfe× vin × RC×RL Av=hfe Av=- hie vin × RC+RL R C ×R L RC+RL RL 1 kΩ vout
IB RA vin 7. 5 kΩ RB hie 29. 5 kΩ 10 kΩ 電圧増幅度を求める hfe Av=- hie Av=-6. 15 × R C ×R L RC+RL RC 100×IB 1. 6 kΩ RL 1 kΩ vout
IIN RA vin 7. 5 kΩ RB 29. 5 kΩ IIN vin IOUT IB hie 10 kΩ IB RAB 5. 98 kΩ 電流増幅度を求める hie 10 kΩ RC 100×IB 1. 6 kΩ 1 kΩ vout IOUT IC RC 100×IB RL 1. 6 kΩ RL 1 kΩ vout
IIN IB RAB vin 5. 98 kΩ hie 10 kΩ IOUT IC RC 100×IB 1. 6 kΩ RL 1 kΩ 電流増幅度 I B= RAB+hie IIN IC= hfe IB= hfe IOUT= RAB+hie IIN RC IC RC+RL RC hfe RAB IIN RC+RL RAB+hie Ai= IIN RC hfe RAB Ai= RC+RL RAB+hie vout
IIN vin IB RAB hie 5. 98 kΩ 10 kΩ RC 100×IB 電流増幅度 RC hfe RAB Ai= RC+RL RAB+hie Ai=23 電圧増幅度 hfe Av=- hie × R C ×R L RC+RL Av=-6. 15 電力増幅度 Ap= |Av× Ai| IOUT IC Ap=141 1. 6 kΩ RL 1 kΩ vout
IIN vin=1 V IB=0. 1mA RAB 5. 98 kΩ hie 10 kΩ IOUT IC=10 m. A RC 100×IB 1. 6 kΩ vin=1 V RAB 5. 98 kΩ IC IB hie 10 kΩ 1. 6 kΩ RABI=3742Ω この時の入力電流IINと出力電流IOUTを求める。 Ai=23 Ap= |Av× Ai|= |-6. 15× 23| = 141 vout=-6. 15 V IOUT= 6. 15mA RC 100×IB 1 kΩ RCL=615Ω vin=1 Vと想定して出力電圧を計算する。 Av=-6. 15 IIN= 267μA RL RL 1 kΩ vout=-6. 15 V
RB RC 325 kΩ 1. 6 kΩ RL 1 kΩ vin vout グランドを下になるように書き換える。 RC vin RB 325 kΩ 1. 6 kΩ RL 1 kΩ vout
IIN vin=1 V IB=0. 5 m. A RB 325 kΩ hie 2 kΩ IOUT IC=50 m. A vin=1 V RB 325 kΩ IB=0. 5 m. A hie 2 kΩ 1. 6 kΩ 100×IB vin=1 Vと想定して出力電圧を計算する。 Av=-30. 75 IIN= 0. 503 m. A RL RC RCL=615Ω IOUT= 31 m. A IC=50 m. A RC 1. 6 kΩ 100×IB RBI=1. 988 kΩ この時の入力電流IINと出力電流IOUTを求める。 Ai=-61. 63 Ap= |Av× Ai|= |-30. 75× 61. 63| = 1895 vout=ー 31 V RL 1 kΩ vout=-ー 31 V
FET (Field Effect Transistor) 電界効果トランジスタ
NOTゲート VDD RD Vin Vout Vin VDD Vout Vin RD NMOS PMOS CMOS
NANDゲート VDD VDD RD Y A B A Y Y A RD B B NMOS PMOS CMOS
NORゲート VDD VDD A RD A B Y B A Y B Y RD NMOS PMOS A B CMOS
複合ゲート ( A・B+C ) VDD VDD RD B A Y B A C Y C B Y A RD C B NMOS PMOS CMOS
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