電子回路Ⅰ 第5回(2008/11/10)
理想電源
トランジスタの等価回路
今日の内容

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
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インピーダンス整合
電圧源、電流源
理想電源
バイポーラトランジスタのT型等価回路
hパラメータ
hパラメータによる等価回路
電源をショートするとどうなる?
電源の内部抵抗
V0:1-1’を開放したときの電圧
r
r:1-1’を短絡したときに流れ
る電流を決める
V0
r
I
1
V0
1’
インピーダンス整合

電源から最大の電力
を引き出すには?
PL  RL I 2
Vo
I
より
r  RL
RL
2
PL 
V
2 o
r  RL 
電力が最大となる条件
PL 
RL
2
V
を
RLで微分
2 0
r  RL 
dPL r  RL   2 RL r  RL  2

V0
4
dRL
r  RL 
2
r  RL  2 RL 2

V0
3
r  RL 
r  RL
2

V
r  RL 3 0
2
V0
dPL
 0のとき(極大)RL  r、 PL 
dRL
4r
電圧源と電流源
r
1
同じ(等価)
+
V0
rr
-
1’
I0 
I0
r
V0
r
1-1’を開放したときの電圧:I0rV0
1-1’を短絡したときの電流:I0
理想電源
2
V0
PL 
4r
r=0のとき、取り出せる電力は無限大
r 1
1
+
V0
r=0
-
1’
I0
r r=∞
1’
バイポーラトランジスタの等価回路
ダイオードの等価回路(状況設定)
外部電源
V0  VDQ  RIDQ
外部抵抗
ダイオードの交流等価回路 1
V0にΔV0を重畳させる
V0  V0  VDQ  VD  RI DQ  I D 
 VDQ  RI DQ  VDQ  RI D より
V0  VD  RI D
ダイオードの交流等価回路 2
V0  VD  RI D
VD

I D  RI D
I D
 rD I D  RI D
電流変化による外部抵抗での電圧降下
の変化
電流変化によるダイオード
での電圧降下の変化
ダイオードの
抵抗
rD(=ΔVD/ΔID)について
VD VD
rD 

I D I D
I D  I 0 expqVD / kT   1より
VD kT 1
rD 

 26mV / I D
I D
q ID
順方向に電流を流しても、抵抗が生じる
電流、電圧の記号
大文字のとき(V,I)
時間的に変化しない(直流、バイアス)
値を意味する
小文字のとき(v,i)
時間的に変化する(交流信号)値を意
味する
ベース接地トランジスタの交流等価回路
(T形)
ic  ie
逆バイアス
空乏層が広がる
電位
ie  (ib  ic )
順バイアス
re:ダイオードの順方向バイアス時の抵
抗 (rD)
rb:ベースのキャリア密度が低いことに
よる抵抗
rc:ベース-コレクタ間を逆バイアスす
ることによって空乏層が広がるため
に発生する抵抗
エミッタ接地トランジスタの交流等価回路
(T形)
ベース接地T形等価回路のEとBを入れ替えるだけ
でも、入力がibなので、出力(Cの電流源)はibで表したい
ieからibへの変換
(a) ieからibへ
(b)
(c)
電圧源で表す
電流源で表す
ie  (ib  ic )
vB 'C  rc ib  ic   rcic
 1   rcic  rcib
抵抗
電圧
rcib

電流源:

ib  ib
1   rc 1   
1   rc
抵抗:
エミッタ接地トランジスタの交流等価回路
(T形、最終版)
h(hybrid)パラメータ
veb  hibie  hr b vcb
ic  h fbie  hob vcb
vbe  hieib  hr e vce
ic  h feib  hoe vce
h(hybrid)パラメータの単位
hie , hr e , h fe , hoeの単位(次元)はそれ
ぞれ
どのようになるか考えなさい。
hパラメータによる等価回路
vbe  hieib  hr e vce
ic  h feib  hoe vce
Hパラメータの値を考える
vbe  hieib  hr e vce
ic  h feib  hoe vce
hie  re
hre  0
h fe  
hoe  h fe
vce
vbe
vcb
hパラメータによる等価回路
(簡略化)
vbe  hieib  hr e vce
ic  h feib  hoe vce
hie  re
hre  0
h fe  
hoe  h fe
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