電流帰還バイアス回路について

質問

電圧帰還バイアス回路の直流等価回路についてなのですが、テブナンの定理をどのように使えばいいのかがわかりません。
どうして
Rb'＝R1//R2+Rb
Vbb=R2/(R1+R1)*Vcc
になるのでしょうか。
とても気になるのでよろしくお願いします。

回答No.3

masudajunji

はじめまして。テブナン定理そのものなのですが。それになんだか質問が変なので、修正すると以下のようになります。

(1)このバイアス方法は、電圧帰還バイアスではなく、Reによる電流帰還バイアス回路です。
(2)テブナンの等価は、ベースバイアス抵抗R1,R2および電源電圧Vccの３ケの回路が対象です。

左回路から等価したものが右回路になります。結果、

Rb＝R1//R2
VBB＝Vcc*R1/(R1＋R2)
となります。・・・・・・・・・・・これにより　、Iｂｑ＝（VBB-0.7)/（Re*hFE＋Rb)　が求められ、　Icｑ=Ibq*hFE となります。

さて、テブナン等価ですが、VCCをR1,R2で分圧しベースへ接続する回路ですが、このままで、ベース電流を求めようとすると閉路方程式をたてて連立方程式で解かなければならず、暗算ではできません。この回路をテブナン等価すると１電源に１抵抗を直列にした形に簡単化され暗算でも計算できようになります。

VBBは解放端電圧で、ベースからR1、R2抵抗方向を見て、解放端電圧　VBB＝VCC*R1/(R1+R2) で求められます。
電源の内部抵抗は、ショート電流（ベース端子）をGNDにショートした電流値で、先の解放端電圧を割った抵抗値です。結果、R1とR2の並列抵抗値、Rb＝R1//R2=R1*R2/(R1+R2) となります。

テブナン定理は電気回路１の初期の項目で、複数抵抗器、電源電圧、電流源がどんなに複雑に直列、並列に接続されていても、１電源に直列抵抗で等価できるというものです。（オームの法則が成り立つ線形回路だからなのですが）

また、電流源と並列抵抗に等価するのが、ノートン等価です。

電子回路の最初のトランジスタバイアスの問題ですが、テブナン定理は使いこなせば応用が効きます。電気回路の教科書を参考ください。

回答No.2

_takuan_

Rb'＝R1//R2+Rb
　　Vbb=R2/(R1+R1)*Vcc
というのは正しい解答なのでしょうか？
　　Rb'=Rb
　　Vbb=R2/(R1+R1)*Vcc
が正解な気がします。

私では教養が足りないんで、取り合えず分圧について説明をしておきます。一般的に　R2 << Re+Rb なので、ベースへの流入を無視すると、R1とR2の中点にかかる電圧Vbbは両抵抗のみで分圧されて
　　Vbb=Vcc * R2 /(R1+R2)
となります。これはつまり、R1とR2を取り除いて、入力端子に直流電圧源Vbbを接続したことと等価ですね。元々R1とR2は入力にVbbを掛ける為だけの役割ですから。結果、右図のようになると思われます。この場合、RbはいじっていないのでRb'=Rbとなるのですが、そこんとこは謎です。

お礼

おそらく解答は合っていると思うのです。この回路をまた、変形するのですが、その回路ではR1//R2と内部抵抗Rｂが分けて書かれているので。
でも、分圧の式についてはわかりやすく説明してくださり、理解しやすかったです。ありがとうございます。

回答No.1

_takuan_

Rbの必要性が分かりません。
ベースへの流入を無視すれば、VccはR1とR2で分圧されて、結果Rb無しの右図になるような気がします。
因みに質問文のRb'が何を表しているのかが不明なので、見当付きません。

補足

すいません。図形がわかりにくかったです。
Rbはトランジスタのベースの広がり抵抗で、Rb'はR1、R2、Rbの合成抵抗です。
右の図形のRbがRb’でした。
なので、R1とR2の中点とTRとの間にRbがくるので、この３つの抵抗にテブナンの法則をどのように使えばいいのかがわかりません。R1とR2で分圧して後でRbを足しているのでしょうか？また、分圧を使ってどうしてVccからR1とR2の中点につながっていた線がなくなってしまうのでしょうか？よろしくお願いします。