質問: エミッタ接地増幅回路 コレクタベース間電圧 エミッタ接地増幅回路について、コレクタベース間はほとんど電流が流れないですが、電圧も発生しないのでしょうか。 まったくわからなくて困っています。ご回答よろしくお願いします。
回答: npnトランジスタで説明します。 ベース-コレクタ間はベースからコレクタに向かってpn接続のダイオードになってますのでコレクタからベースに向かってはダイオードが逆方向に接続されているため電流はほとんど流れません。ですからベースとコレクタの間の抵抗は非常に大きいということになります。その抵抗値は数mω以上に相当します。ですから、コレクタの電圧は以下に説明するように別の要因で決まります。 一方、ベース電流ibが流れるとコレクタからエミッタに向かって電流icが流れますが、icはibのhfe倍、すなわちic=ib×hfe の値だけ流れます。 この電流がコレクタと電源(vcc)間につながれた抵抗rlに流れます。また、トランジスタのコレクタとエミッタの間の抵抗ですが、添付したあるnpnトランジスタの特性カーブ、vce-ic特性を見てください。この特性カーブはベース電流をパラメータにして表現されてます。たとえば図でベース電流ibが25uaのカーブを見てください。このカーブで例えばコレクタ・エミッタ間電圧vceが10vの時のコレクタ電流ic(約5.3ma)がvce=30vになってもicは5.55maとわずか0.25maしか増えてません。20vの電圧の増加で電流が0.25maの増加ですから等価的な抵抗rcの値は rc=20v/0.25ma=80kω という大きな値の抵抗になってる事が分かります。 実際のエミッタ接地回路でのコレクタ-電源間に接続される抵抗rlは電源電圧vccが10v程度の場合、数kωのものが使われます。コレクタ電流が流れた場合、トランジスタのコレクタ-エミッタ間の等価抵抗がコレクタ-電源間の抵抗rlに対して十分大きいので、結果的にコレクタ-エミッタ間の電圧vceは電源電圧をvccとした場合、 vce=vcc-ic×rl で決定されることになります。