負荷100Ωの抵抗に最大0.2Wの電力を供給できるエミッタ接地増幅回路を設計したいのですが・・・

質問

負荷100Ωの抵抗に最大0.2Wの電力を供給できるエミッタ接地増幅回路を設計したいのですが、よくわかりません。要求仕様は、電圧増幅率が20dB、高域遮断周波数40kHz、電源電圧が15Vです。バイポーラトランジスタを使用します。
どのように設計したらいいですか？

回答No.1

inara1 · ベストアンサー

DCから増幅するのでも、仕事として設計するのでもないですね？
負荷が100Ωと小さいのでトランジスタ１石では難しいです。過去の質問（http://sanwa.okwave.jp/qa5614989.html）にある回路のように、プッシュプル構成にする必要があります。こういう構成でもいいのでしょうか。

過去の質問の回路は、電源電圧が15Vで、利得もほぼ10倍なので、基本的にはこの回路が使えと思います。この回路の最大出力電圧は±5Vです。したがって負荷が100Ωのとき、負荷の消費電力はピークで0.25W（平均0.18W)になります。出力電流がそれほど大きくない（±50mA）なので Q3 を 2SC1815、Q4 を 2SA1015 とすることができます。

高域のカットオフ周波数を40kHzにするには、R3と並列に0.01μF程度のコンデンサ Cp を入れればいいです。そのときの高域での利得の周波数依存は、回答3の添付図の利得の式を
　　　1+j*ω*Cp*R3
で割ったものになります（ ω=2*π*f ）。したがって利得が3dB落ちるのは ω*Cp*R3 = 1 のときで、高域遮断周波数 fc は
　　　fc = ω/(2*π) = 1/( 2*π*Cp*R3 )
になります。Cp = 0.01μ、R3 = 330Ωのとき fc = 48kHz です。その他の設計方法は過去の質問の回答3～5に書いてありますが、不明な点があれば質問してください。

回答No.2

inara1

添付図の回路をブレッドボードに組んで、利得の周波数依存を測定してみました。シミュレーション結果とよく一致しています。