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2012年9月29日 (土)

アーリー電圧とは

トランジスタのVce-Ic特性は右肩あがりの線が、ある1点に集まるような直線群をしています。
この交点の(マイナス)電圧をVA、アーリー電圧といいます。

Va1775

このアーリー電圧はどう時に役に立つのかといいますと、エミッタ接地回路での出力インピーダンスの計算や、能動負荷のゲインの計算に使用されます。
 

ただ、データーシートに載っていることが殆ど無く、Vce-Ic特性からおおよその電圧を直読するしか方法はありません。 大体のトランジスタでは200Vから50Vの間に入っています。

エミッタ接地の出力インピーダンスの式

    VA + VCE
Zo = ---------------
     IC

条件として VA=150 Vce=10V IC=1mA で計算すると

      150 + 10
 Zo = ------------- = 160k Ω
       1m

コレクタ同士が向かい合った能動負荷の電圧増幅率の式

      rπ
Av = - (--------)gm・RL
     Rs+rπ

     hfe
※ rπ = --------
     gm

       q
※ gm = (------) IC = 40・IC
      kT

※ RL(負荷抵抗)が上のZo÷2(上下に2つのTRがあるので半分)に相当します。

これも条件を Ic=1mA  Rs=1kΩ  hfe=150 で計算しますと、

       rπ          37.5k
Av = - (--------)gm・RL = ----------- ・4m・80k =  310倍 = 50dB
      Rs+rπ          38.5k

---------------------------------

数式が沢山出てくると読みたくなくなりますね。 

ざっくりと コレクタ同士がぶつかっている増幅段は40dBから50dBほどのゲインがある とだけ覚えておくと便利です。
 

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