プッシュプル・Ｂ級動作の電位について

質問

-----------Vcc=15V
　　　　　　　　|　　　　　　|
　　　　　　　R01　　　　　|　　　R01=R02(a点7.5V)
　　　　　　　　|　　　　　　|　　　Tr1:npn
　　　　　　　　　-----　Tr1　　Tr2:pnp
　　　　　　　　|　　　　　　|　　　TrのVbe電圧降下0.6V
　　　　　　　　|　　　　　　|　　　Diodeの電圧降下0.6V
入力--C1--　a　　　　b　--C2--出力
　　　　　　　　|　　　　　　|
　　　　　　　　|　　　　　　|
　　　　　　　　　------　Tr2
　　　　　　　　|　　　　　　|
　　　　　　　R02　　　　　|
　　　　　　　　|　　　　　　|
　　　　　　　　-----------0V
（上記の図は参考ＵＲＬ(1)にあったものを抜粋させて頂きました。失礼致しました。）

「定本トランジスタ回路の設計」を読んでいて疑問に思ったので質問させて頂きます。
上記の図においてバイアスのみを加えたとき、a点とb点が同じ電位になっているという前提で話を進めていると思います。a点は抵抗による分圧で意図的にVcc/2[V]（Diodeによるバイアス補正は今は保留）になると思うのですが、b点もVcc/2[V]になるというのがよく分かりません。他にネットで探しても、上記に対する説明はないものの、そのような前提で話を進めていると思います。
なぜb点の電位とa点の電位が同じになるのか。何故うまく動作するのか、教えてください。
宜しく御願い致します。

参考ＵＲＬ
(1)http://oshiete1.goo.ne.jp/qa1771036.html
(2)http://junzo.10gallon.jp/zofuku/zofuku.htm

回答No.2

JT190 · ベストアンサー

仮に負荷を繋がないとして。

もしもVb（b点電位）が「Vcc/2＋0.1[V]」になったとすると、
・Tr1のバイアスは0.5Vになる
　→Tr1のC～E間の抵抗は無限大に（近く）なる
・Tr2のバイアスは0.7Vになる
　→Tr1のC～E間の抵抗は0に（近く）なる

このとき（無負荷なので）Tr1とTr2のコレクタ電流は同一ですから、Vbは上記抵抗値に応じて比例配分した値に「なろうとする」ため、Vbは0Vに向かって下がろうとします。

しかしVbが下がると、Tr1、Tr2のバイアス電圧も変化するため、抵抗値も変わり、その結果（当然ですが）Vb→0Vとはなりません。
では、どこまで下がってバランスするかというと・・・「Vb＝（Va＝）Vcc/2」なのです。
（Vb＝Vaとならない限り、2つのTrがバランスし得ない、とも言えます）

ちなみに、負荷をつけても結果は同じです。ご自分で考えてみて下さい。

お礼

早速のご回答、有り難う御座います！
正に待ち望んでいた答えを伺うことができ、大変嬉しく思います。

出力に「負荷をつないでも同じ」というのは、
Tr2のCE間の抵抗が極端に言えば「0Ω or ∞Ω」になるものの、出力負荷はそれと並列に入っているだけなので、Tr2のCE間の方が影響が強く出て、電位として平衡の状態を作り出すことが優先する（と言うか必要条件になっている）、と言うことでしょうか。
また多分、「Tr1のCE間抵抗＝Tr2のCE間抵抗//出力負荷抵抗」になる様に、電流も出力負荷側とTr2の側に適当に分岐するのではないのか、と思ったりします（当たり前でしょうけど）。

こんなにも早く的確な答えを頂き、嬉しく存じます。
まだもやっとするところもありますが、じっくり考えてみたいと思います。有り難う御座いました。

補足

他に補足を頂ける場合や、様々なご意見を頂くために、締め切りは少し先にさせて頂きます。ポイントの発行はもう少しお待ちください。宜しく御願い致します。

回答No.1

ASIMOV

文章でお答えするのは難しいのですが

まず、R01-a及びa-R02の間には、それぞれバイアス抵抗が必要です
バイアス抵抗にはTrのVbe電圧降下と同じ0.6Vが発生しますので、
a点とb点の電位は同じになります