トランジスタのエミッタ接地で入力電圧と出力電圧の位相が反転する理由を式

質問

トランジスタのエミッタ接地で入力電圧と出力電圧の位相が反転する理由を式を使って証明していただけませんか？
他の質問では文字で説明してあった式がなかったのでお願いします。

回答No.3

nisen3140

初めまして。
　早速ですが、キルヒホッフの電圧平衡側から分圧の法則を導き出せますよね？
　電圧の上下関係がわかりやすいように、NPNトランジスタで電流帰還バイアス回路を組みますね。
　初めの　
　　電源＋端子ー＞抵抗R1ー＞トランジスタのベース端子ー＞
　　　抵抗R2ー＞電圧の数え始めで電源の－端子に繋がっているアース端子
は、ベース端子の電圧をアースからいくらにしておくかを決めておくだけのものなので、このとき、
ベースからエミッタに流れる電流は、０と見なせるほどわずかなので、０と見なしましょう。
こうしないと、やってられなくなりつまずきます。その前に、ベース端子に直流分を断つコンデンサーC1を入れましょう。入力信号はC1の繋がっていないところから入れます。Coも同じ目的ですが、C1とR2で
ハイパスフィルタが出来ることも意識して値を決めてください。
　ここで出力電圧Voは電源電圧をVccとすれば、
　　　　　　　　　　　Vo=Vcc*(（R(Pbe)+Re)/(Rc+R(Pbe)+Re)
となります。トランジスタいうものはベースからエミッタにかけられる
電力
Pbe=Vbe*Ib
=0.6[V]*Ib[A]
をみてコレクタエミッタ間の抵抗値R(Pbe)を決定するようにふるまうし、電力が加わればそれだけ
流そう流そうとする為にR(Pbe)は小さくなるようにふるまいます。ゆえに、入力電圧と出力電圧の
符号が反対になるのです。
本当はNPNトランジスタのスイッチ回路から始めれば良かったのですけどね。

　図が乱雑で申し訳ないです。

回答No.2

noname#113216

＞入力電圧が上がるとします。
＞そうするとベース電流は増え、コレクタ電流も増えます。

現象の順序を整理すると理解が進むと思います。
・入力電圧があがる
・入力電流=ベース電流が増える
・CE間の「抵抗値が下がる」
・定電圧電源→ある抵抗器→コネクタとつないでおけば Vce の電圧が下がる

つまり Vebが増えるとVecが下がる
ってぇことなんですが。

回答No.1

noname#113216

＞反転する理由を式を使って証明

単にマイナスつけるだけじゃ証明じゃないですよね。

反転するかどうかは式の外で決まるのであって、
それを式の内部で表すのは無理だと思いますけど...

トランジスタに代わる新しい電子部品「正転増幅器」ができたら
式だけでどう表すんですかね。

質問の意味をよく理解できてないみたいです、回答でなくてすみません。

補足

入力電圧が上がるとします。
そうするとベース電流は増え、コレクタ電流も増えます。
出力はコレクタですので、電源電圧からコレクタ電流による負荷（コレクタ抵抗）での電圧降下を引いたものです。
(1)出力電圧＝電源電圧－負荷（コレクタ抵抗）*コレクタ電流 ということです。
そのため、コレクタ電流が増えると、出力電圧は下がります。
入力が上がると出力は下がる、ということは位相が反転するということです。

これを式と組み合わせて教えてください