質問: エミッタフォロアにおけるエミッタ抵抗の意義 エミッタフォロアでのエミッタ抵抗は、負荷抵抗をつないだ時は不要なのでしょうか? ゲルマラジオやマイクアンプなどで電圧増幅した後、百均イヤホンで聞こえるようにエミッタフォロアで電流増幅したときに、エミッタ抵抗を繋げずに直接エミッタからイヤホンのみを繋いだ方が、エミッタ抵抗と並列でイヤホンを繋いだ時よりも大きく音が聞こえました。 つまり写真の例だと、r1抵抗なしの方が大きく聞こえます。できるだけ大きい音にしたいので、当初エミッタ電流が大きい方がいいだろうと考え、r1に1ωをつけたり、比較で51ωをつけたりしました。結果は、音が大きい順で、r1なし>51ω>1ω、となりました。それ以来、何か音出したいときは、最後にエミッタ抵抗なしでスピーカーを繋げる形のエミッタフォロアをつけてます。 書籍などのエミッタフォロアの説明では、エミッタ側にエミッタ抵抗と負荷抵抗を並列に繋いでる図や(エミッタ電流)=(ベース電圧-0.6)÷(エミッタ抵抗)の式があります。これに基づき、写真の実験をしたのですが、エミッタ抵抗たるr1は大きい方(51ω)が大きく聞こえるし、そもそもない方が一番大きく聞こえるので、電子工作初心者の私は混乱しています。 どなたかこの仕組みを教えていただけないでしょうか?
回答: #4です。 出力電圧の最大値はちょっと間違えていました。電源電圧が分圧されるのではなくveが分圧されます。 添付図の図1で、veは一般に電源電圧の半分に設定します。この例では1.5vです。この1.5vがceに充電されています。 正方向の最大出力ではtrは完全に導通するので ve=3v になります。定常状態から1.5v増加する計算になりますが現実にはtrが飽和するのでここまで上昇しません。 負方向の最大出力はtrが完全にoffになった時です。そのときの出力電圧はceに充電されている1.5vがrlとreで分圧された値です。例えば re=100ω、rl=50ω であれば0.5vしか出て来ません。 最大出力は正方向と負方向で値が異なることになります。これでは大きな音ではひずむので正方向も0.5v以上出すのは無意味ということになります。正負とも対照で、かつ大出力にするためにはバイアス値(veの値)をもう少し高くします。 エミッタにpnpトランジスタを使ったコンプリメンタリ回路の例を添付しておきます。抵抗値も計算してみましたが電源電圧が低いうえに負荷インピーダンスも低いのでうまく行くかどうかわかりません。参考資料として見てください。 下のurlはヘッドホンアンプ用のicです。 https://akizukidenshi.com/catalog/g/gi-03593/ データシートはこのページの中からアクセスできます。 回路例は4ページの右上にあります。同じ機能の回路が2つ入っています。本件では1つしか使いませんが、使わない端子を放置しておくと発振などの異常を生じる可能性があるので2回路とも組み立てることをお勧めします。 チップは昔ながらの(?) dip型なので工作はしやすいと思います。