定電圧、定電流回路

質問

NPNトランジスタを使い、電力増幅器を作ろうと思っています。
エミッタ接地でエミッタ－GND間には抵抗等何も入れません。
バイアス回路として定電圧、定電流回路を入れ、トランジスタのコレクタ電圧とコレクタ電流を一定にしたいと考えています。
（例えばトランジスタのhfeがばらついても2V、10mAとなるように）
なるべく簡単に構成できる定電圧かつ定電流回路をご教授願います。
（トランジスタひとつと抵抗数個とかで構成できるのが理想です）
大元のDC電圧はボルテージレギュレータを使うため一定とお考えください。
以上、宜しくお願い致します。

回答No.5

outerlimit · ベストアンサー

質問者は
入力とは　入力端子にかかる電圧もしくは電流（あるいは両方)の変化
出力とは　出力端子にかかる電圧もしくは電流（あるいは両方)の変化
であることを失念している
あるいは　質問の定電圧・定電流が　直流分のみについての表現であることとを　意図的に省略していませんか

出力が定電圧、定電流であれば　出力は現れません（あえて言えば、出力がある状態に固定されている）から　増幅回路は成立しません

そのあたりの曖昧さと思い込みが、意味不明と指摘されていること、その指摘の意味が理解できないことに繋がっているように思えます

増幅回路とは　入力の何らかの変化が「増幅」されて出力に現れる回路です　これが全て一定で変化が生じなければ、増幅現象は生じません

お礼

この質問の内容（書き方）ではouterlimi様のおっしゃるようにも捉えられてしまうということですね。
納得しました。
確かに思い込みによって起きた過ちだと思います。
ご指摘どうもありがとうございました。

回答No.4

tetsumyi

No.1です。
一般的に増幅回路は必要な増幅度と安定した動作点を得るために大きい負帰還をかけます。
この方法としてトランジスタ、ICを使った物はほとんど全てに差動入力回路が使われて差動入力の一方に電圧を帰すのでバラツキあっても回路全体の動作に現れることはありません。
http://homepage2.nifty.com/~mhitaste/audiotop/audioamppage/amp010_goapoweramp_001.html

回答No.3

candle2007

質問の意味不明です。
（誰にもわからないと確信を持って言えます。(^_^;)）

本当に何かを作りたいのなら、一応この質問を締め切り、
質問内容を再検討した上で、再質問することがベターです。

補足

申し訳ないのですが、意味不明とだけ言われても、どの点が意味不明なのかをご指摘いただかないと、再検討する余地すらありません。
質問する上でみなさんの回答が得れるように分かりやすく考えて書いた結果の文章なわけですから。
よろしければ簡単にで結構ですので、どのへんが意味不明なのかご指摘してくださると幸いです。

回答No.2

inara

定電圧でかつ定電流という電源は存在しないと思います。もちろん、定電圧源に抵抗をつなぐと一定電流にはなりますが、それは、電圧や電流の一方を決めると他方も決まるからで、それぞれ独立には制御できません（定電流源も定電力源も、出力電圧を変化させて、電流や電力を一定にしているだけです）。

そもそも、もしコレクタ電圧とコレクタ電流を一定にしたら、入力に比例した出力信号というのはどこから取り出すのでしょうか。増幅とは、変化する信号を変化する信号として取り出す作用です。

したがって現実にはコレクタ電圧かコレクタ電流のどちらかを一定にするかしかありません。もし、コレクタ電流を一定にしたとしても、温度変化によって hfe が変わるのを防ぐことはできません。hfe の変化を小さくしたいというのは、結局、増幅器としての電圧利得を一定にしたいということではないでしょうか。だとしたら、出力信号と入力信号を比較して、増幅率を制御するNFB（負帰還）回路にすれば良いのではないでしょうか。

補足

ご回答ありがとうございます。
すいませんが「もしコレクタ電圧とコレクタ電流を一定にしたら、入力に比例した出力信号というのはどこから取り出すのでしょうか。」
ここの文章の意味が分かりませんでした。
一般的なエミッタ接地のトランジスタ増幅器はベースから入力してコレクタから出力しますよね。そのときはコレクタ電圧もコレクタ電流も一定ですよね。（温度変化は除いて）
たぶん、inara様はこういうことを言っているのではないのでしょうが。。。
知識不足で申し訳ありません。
結論としては「コレクタ電圧かコレクタ電流のどちらかを一定にするかしかありません。」ここなんですね。

回答No.1

tetsumyi

「定電圧かつ定電流回路」と書いてありますが電圧、電流両方が一定では何の役にも立ちませんが、トランジスタバイアス用なら定電流回路で良いのではないでしょうか？

一般的に定電流回路は最低動作電圧が高くなって電源電圧を有効に使うことができません。
ネット上で探したことがあるのですがそれほど安定性は良くないと思いますが低電圧から動作する定電流回路がありました。
http://www5b.biglobe.ne.jp/~YASUSI/gallery/electronics/051120/051120.htm
マイナス接地でD1の発光ダイオードの部分が定電流に成りますが、今の場合NPNトランジスタのベース電流を定電流にする必要があると思いますので、
プラス接地にするためにトランジスタの極性を逆にして上下逆回路にしてください。

補足

回答ありがとうございます。
トランジスタ増幅器を使う場合、定電流回路を使うのが普通なのでしょうか？
ということはコレクタ電圧は多少ばらついてもしょうがないという考え方が普通なのですか？
意味間違っていたらすみません。
ご教授願います。