エミッタ接地CR結合低周波増幅器

質問

入力電vi　出力電圧voのグラフを書いたとき途中から正比例しなくなって、出力波形が歪むのはどうしてなのですか？

よろしくお願いします。

回答No.2

ultra1long · ベストアンサー

CR結合って、負荷のことかと思いましたが、違うのでしょうか？
コレクタから負荷としてコンデンサを介して抵抗がつながっていると（コレクタ抵抗に対し無視出来るほど負荷抵抗が大きくないということ）。
教科書だと直流負荷線と交流負荷線が出てくるやつです。

この場合、電源電圧までコレクタ電圧は上がりませんよね。
コレクタ抵抗と負荷抵抗で分圧されますから。

＞でもどうして直流電源以上の出力電圧になるとあのような形で波形が出力され、その波形が歪んでいるのかがわかりません・・

電源電圧まで上がっているということは、コレクタに何も負荷がつながっていない場合ですね。
トランジスタは電流増幅素子で、この回路の場合、コレクタ電流の変化をコレクタ抵抗での電圧変化として観測しているわけです。
入力電圧が下がってきた時、コレクタ電流がゼロまで減ってきた結果、コレクタ電圧が電源電圧まで上がったわけです。
コレクタ電流が逆に流れなけば、コレクタ電圧は上がりませんよね。
しかし、トランジスタの基本動作として、それはあり得ないのです（NPN接合の半導体の動作原理）。
また、トランジスタは発電器ではありませんから電源電圧より高い電圧を発生することは出来ません。
半導体の動作原理を調べてみると良いでしょう。
簡単には、下記をご覧ください。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%88%E3%83%A9%E3%83%B3%E3%82%B8%E3%82%B9%E3%82%BF

となれば、そこで出力波形はクリップすることは明白でしょう。

お礼

よくわかりました。
ありがとうございました！

回答No.1

ultra1long

課題のようなので、ヒントです。

入力電圧が上がってきて、トランジスタのエミッタ、コレクタの電圧がどうなった時、それ以上電流が流せなくなりますか。その時のvoはいくらですか。
逆に入力電圧が下がってきて、トランジスタのコレクタからエミッタへ流れる電流がゼロとなる（それ以上減らせない）時の、voはいくらですか。

お礼

お返事ありがとうございます。
考えてみて歪みが発生するのは、直流電源以上は出力できないからで、入力電圧と電圧増幅度を掛け合わせたものが直流電源以上になると歪むのではないかと。
でもどうして直流電源以上の出力電圧になるとあのような形で波形が出力され、その波形が歪んでいるのかがわかりません・・

よろしくお願いします。