質問: エミッタ接地増幅回路について 質問させていただきます。 学校のレポートであった課題についてですが、 エミッタ接地増幅回路において、結合コンデンサの値を小さくすると、低周波帯域で増幅度が低下する理由は何か?また、結合コンデンサの値に関係なく、高周波帯域で増幅度が低下する理由は何かという課題がわかりません。 低周波帯域での増幅度が低下する理由に関しては、「結合コンデンサのリアクタンス」という言葉がキーワードで、高周波帯域で増幅度が低下する理由は「浮遊容量」と「ミラー効果」がキーワードであることを教えてもらったのですが、それでもよくわかりません。 どなたか教えていただけたら幸いです。 よろしくお願いします。
回答: まず、結合コンデンサと言うのはエミッタとアース間のバイパスコンデンサの事でしょうか? そうだと言う前提で説明しますと極端に考えてコンデンサが無い状態を想像してください、抵抗だけ有ると言う事です。 この場合ベース電流が流れるとエミッタ電流も増えます、と言う事はエミッタ抵抗の両端に電圧降下が起こり結果ベースとエミッタ間の電位差は小さくなり増幅度は下がります、負帰還ですね。 ここで先ほどのコンデンサが小さい場合は周波数が低ければ上の例に似ていてモロに負帰還がかかるわけです。しかし容量が十分大きいとか周波数が十分高くてコンデンサのリアクタンスが無視出来るほど小さくなれば入力信号が変化してもアース、エミッタ間の電位はほとんど変化しませんので信号に対して負帰還はかからず結果十分な増幅度を確保出来ると言うわけですね。 また高周波帯域で増幅度が低下する理由はベース、エミッタ、コレクタ間でコンデンサが形成されていると考えてください。これは内部構造からして必然的に発生してしまう静電容量ですがトランジスタの足、配線なども大いに関係が有ります。 周波数が極めて高くなるとあたかも各電極間がショートされたかの如く現象が起こります。たとえばベース、エミッタ間に信号を加えてもその静電容量でショートされてしまうので実際には信号電圧が小さくなったように働きます。他の電極間でも同じ事が起こります。 ミラー効果も同じ原理でコレクタの出力はベース入力に対して反転していますからベース信号を抑えるようにコレクタから負帰還が起こります。周波数が高くなると静電容量が同じでも容量性リアクタンスが小さくなりますからこの効果は顕著になりますね。