コレクタ、エミッタ接地の周波数特性について

質問

コレクタ接地増幅回路とエミッタ接地増幅回路の周波数特性の違いが理解できません。。。
教えてくださいm(__)m

回答No.1

inara1 · ベストアンサー

遮断周波数というのは分かりますか？　直流での増幅率を A としたとき、増幅率が A/√2 になる周波数を遮断周波数といいます。ご質問は
　　　エミッタ接地での遮断周波数 < ベース接地での遮断周波数
となるのはなぜかということでしょうか。ベース接地での電流増幅率と遮断周波数をそれぞれ α、 fα、エミッタ接地での電流増幅率と遮断周波数をそれぞれ β、 fβ としたとき
　　　α*fα = β* fβ --- (1)
という関係があります。α と β の関係は
　　　α = β/( 1 + β ) --- (2)
なので、式(1)から
　　　fα/fβ = β/α = 1 + β --- (3)
という関係になります。普通のトランジスタは β = 100 程度なので、ベース接地での遮断周波数 ｆα はエミッタ接地での遮断周波数 ｆβ の 100倍程度になります。

ベース接地での遮断周波数 fα は、過去の質問 [1] の ANo.2 の 式(4) の f1 のことで
　　　fα = 1/( 2*π*Ce*Re ) --- (4)
です。エミッタ接地での遮断周波数 fβ は過去の質問 [1] の ANo.2 の 式(7) の f2 のことで
　　　fβ = ( 1 - α )/( 2*π*Ce*Re ) --- (5)
です。式(4), (2) から
　　　α*fα = α/( 2*π*Ce*Re ) = β/( 1 + β ) /( 2*π*Ce*Re )
式(5), (2) から
　　　β*fβ = β*( 1 - α )/( 2*π*Ce*Re ) = β/( 1 + β )/( 2*π*Ce*Re )
なので
　　　α*fα = β*fβ
となります。

[1]　ベース接地がエミッタ接地に比べて周波数特性が良いのはなぜでしょうか？　http://sanwa.okwave.jp/qa3539286.html

回答No.2

rabbit_cat

＞コレクタ接地増幅回路
コレクタ接地の回路は、普通は、エミッタフォロアですので、「増幅」はできませんよ。もしかしてベース接地の間違い？

出力についている負荷がものすごく軽いとすれば、
普通、周波数特性（カットオフ周波数）は、
エミッタ接地 ＜ ベース接地 ＜ コレクタ接地（エミッタフォロア）
の順になるはずです。
これは、基本的には、入力端子と出力端子（とグランド）との間にある寄生容量がどう見えるかで決まってます。

エミッタ接地では、入力端子（ベース）と出力端子（エミッタ）は逆相ですので、ベース・エミッタ間の寄生容量は、もろにミラー容量としてきいてきます。ゲインがＡ倍だとすると、ベース・エミッタ間の寄生容量は等価的にＡ倍に見えて（ミラー効果）、周波数特性を悪化させます。

ベース接地では、入力（エミッタ）と出力（コレクタ）は離れているので、入出力間の寄生容量はあまりありません。周波数特性を決めるのは、エミッタ・ベース間、ベース・コレクタ間の寄生容量です。しかし、ベース接地ではその名の通りベースは（ＡＣ的には）グランドですので、ミラー効果がないため、エミッタ接地に比べて周波数特性はよいです。

コレクタ接地（エミッタフォロア）では、入力（ベース）と出力（エミッタ）は同相でしかも同じ振幅です。というわけで、ベース・エミッタ間の寄生容量は回路からは見えないのでないと同じです。
残るベース・コレクタ間の寄生容量で、周波数特性が決まります。