質問: コレクタ電流の計算公式の導出方法について 書物に計算結果は掲載されていたのですが、導出方法が分かりません。教えていただければ幸いです。 題名としては、「代表的な低周波増幅回路」という内容で、計算結果は、「ic=((r2/(r1+r2)-ec-vbe+(re+(r1r2/(r1+r2))icbo))/(re+(r1r2/((r1+r2)(1+hfe))))」となっていました。 回路図は、コンデンサや入出力のトランス結合などが省略された回路図で、pnpトランジスタのエミッタがグランドに接地されていて、エミッタとグランドの間に抵抗re。次に、ベースとコレクタの間に抵抗r1。ベースががグランドに接地されていて、ベースとグランドの間に抵抗r2。そして、最後に、コレクタがグランドに接地されていて、コレクタとグランドの間に直流電源ec。そして、その電源の接続方向は、グランド側に向かって電流が流れる方向です。エミッタ電流はie。ベース電流はib。コレクタ電流はic。ベース・エミッタ間の電圧は、vbe。ベースからコレクタにトランジスタを通して流れる電流をicbo。と表記していました。 現在、ソフトウェア技術者なのですが、ハードについても今週から勉強し始めました。上記の数式も入門書にのっていたものなので、本当はカンタンなのでしょうけれど。。。頑張っています。お願いします。
回答: ・ご質問の内容は、トランジスタのエミッター接地回路のhパラメータ表現による等価回路のコレクタ電流を求める。ということですね。 そうですね、この手の回路はオームの法則が分かればこなせると思います。後は、キルヒホッフの法則を持ち出せば大体は解析できると思います。kansai_daisukiの読まれている本は、電子回路の教科書だと思われます。現実的にはicboを考慮することはあまり無いと思います。更に、ibは、hfeが大きければ無視することすらあります。 この前提でコレクタ電流を求めると ic=(r1//r2*ec - vbe)/re となります。 この式の意味することは、ベース電位(r1//r2*ec)からvbeを引いて、エミッター電位を求めてそれをエミッター抵抗で割るとコレクタ電流が得られる。ということです。現実的には、この程度の近似で間にあう事が多いです。 注:r1//r2は、r1とr2の並列と言う意味です。 【教科書的には】 ・このままではkansai_daisukiには不満が残りますね。kansai_daisukiさんは、厳密解をお知りになりたいんですね。きっと。 電子回路をきちんとやるには、藤井信生さんの本が良いと思います。示したurlの本は、多分、工業高校の電子課向けの教科書だと思いますが、大変分かりやすい本です。藤井信生さんの本は、分かりやすい本が多いです。他にも探してください。 【現実的には】 ・cq出版社の本には分かりやすくて実務に使える本が沢山あります。 1)定本 トランジスタ回路の設計 鈴木雅臣 2)トランジスタ回路の実用設計 渡辺明禎 【補足】 ・ハードは、電子回路は実在するものです。ソフトウェア技術を身に着ける過程では、山ほどコードを書いてバグ出しして、時には徹夜して、自分の定石といえる関数など味方にしてゆきます。ハードも同じです。本に書いてあるやさしい回路から自分で作る。最初は、物真似。そして創作へ。頑張ってください。情熱は冷めないうちに!!