エミッタフォロアは帰還回路？

エミフォロは１００％帰還といわれることがありますが、どうなのでしょう。

本日は、その真相に迫れるでしょうか。

これがエミフォロことエミッタフォロア回路です。　エミッタ電圧がベース電圧に追従（フォロー）することから、このように呼ばれています。

まず、直流的に見てみますと、負荷抵抗の「R」が何Ωであっても、ベース電位に対してエミッタ電位は0.6Vほど低い値をとります。
　
　　　

これは、単にPN接合の順方向電圧VfがB-E間に現れているだけ、という風に見えますが、コレクタからの電流がエミッタ抵抗へ掛かっていて、B-E間電圧がPN接合電圧（約0.6V）になるまで強力に帰還がかかる。　１００％の帰還がエミッタにかかっているともとれます。
　
　
次に交流的に見てみましょう。
入力信号に対して、出力信号はほぼ１倍の出力です。　出力インピーダンスは、非常に大雑把にいうと、入力抵抗の値をhfeで割った値に近い。

こちらの方は、１００％帰還と捉えるのは微妙な気配です。　単にインピーダンス変換と呼ぶべきなのではないでしょうか。　エミフォロを通すことでベース側のインピーダンスがhfe分の１と低くなる。　ただそれだけ。

　
　
　
ちょっと面白いのは、コレクタ側に抵抗をいれてもエミッタのインピーダンスは変化しないところです。
　
少しだけ計算してみましょう。
　
　hfe＝150　コレクタ電流 Ic＝10mA　 入力抵抗 Rs＝ 1ｋΩ の場合

　　　　　 　1　　　　　　hfe
　　Zo ＝ (-------) (Rs + -----)　ですから
　　　　 　1 + hfe　　　 　gm
　
　　Zo ＝ 1/151 ｘ（1k + 375 ）＝ 9.1Ω です。

　
　
数式的にみてもコレクタ側の抵抗の項がないのですが、本当に影響がないのでしょうか。　
試しにシミュレーションで確め算をやってみましょう。
　


　
　
このように負荷に９Ωを入れたり切ったりすると、エミッタ信号は半分になっていて、おおよそ９Ωの出力インピーダンスという事がうかがえます。 いわゆるON/OFF法で出力インピーダンスを計測する手法です。

９Ω抵抗をON/OFFをしているMOSFETのON抵抗は1mΩという非常に小さなものを使用したのでSWの抵抗は無視できると思います。　
　
　
　
次に、コレクタに１００Ωの抵抗を入れてみたらどうなるでしょうか。　エミッタ側インピーダンスは約９Ωなので、それに対して十分高い値 １００Ωです。　さて何か変化があるでしょうか？　
　
　

　
殆ど変わりませんね。　コレクタに100Ωが入ってもエミッタの出力インピーダンスは約９Ωのままです。
コレクタ側のインピーダンスに一切影響されないことを現しています。
　
　
　
帰還とは、どこからか、何かが帰ってくることを意味します。　では、帰還量は？　電流で帰還？　電圧で帰還？　
　
エミフォロは 単にインピーダンス変換している とだけ憶えておく。
帰還がかかっている。かかっていない。と議論するより単純でよいのではないでしょうか。　
　
　　　
物事の解釈には色々あって、とある本では、３極管のプレートの出力インピーダンスが低いのは内部的に増幅率μを喰っているからだ。　これは一種の内部帰還と考えることも出来る　なんて書いてあります。　　
あながち間違いでもないような気もします。　確かにμが低い球はプレート出力抵抗も低い傾向がありますよね。