電子回路（アナログスイッチについて）

質問

学校の実験で画像のような回路を製作しまし、スピーカーをつなげて見たのですが、０Vの時は一番左側のトランジスタが通常のエミッタフォロワーとして働き音が出るのだろうと考えられるのですが、なぜ、コントロール用信号が５Vの時は音が出ないのかが分かりません。

ヒントでもよいのでどなたか回答お願いします。

回答No.5

sailor · ベストアンサー

回路図を良く見てください。Q3のコレクタには1KΩの抵抗を通して電源が供給されていますよね。Q3がオン状態とは、言ってみればQ3の部分を銅線でつないだのと等価であると言う事ですよね。当然ながら１KΩの内部で電源電圧分の電圧降下が生じて出力は０Vになるでしょう。出力をグランドにプルダウンしているのと同じです。もちろんQ３が完全に０Ωになるわけではありませんので、いくらかのDC電圧は残るでしょうけど、パスコンでDC分はカットされますので出力には現れませんよね。

お礼

ありがとうございます！！

回答No.4

xpopo

>コントロール用信号がオンの時も、オフの時もQ３はオンになるのでしょうか？計算してみたら、
>コントロール用信号がオンのとき、Q3もオンになると思うのですが、正しいでしょうか？

　Q3はコレクタは接地されてエミッタは抵抗1kΩで電源Vccに接続されていますから
Q3はエミッタフォロワーで動作しています。したがって、Q3はエミッタ接地回路のような
オンとかオフのような動作にはなりません。

　Q3はエミッタフォロワー回路として考えればよいので、Q3のベースに加えられた
信号がQ3のエミッタ－ベース間電圧降下（この場合、0.6V程度）分だけ高い電圧に
シフトした電圧がエミッタに現れるだけです。
言い換えれば交流信号は常に1:1で通し、DC電圧はベースの電圧にVBE(Q3）分だけ
常に高い電圧がエミッタに現れる動作をしているということになります。ですから
Q3のコレクタには常に電流が流れている状態であるといえます。

お礼

なるほど！！詳しい回答ほんとにありがとうございました！！

回答No.3

xpopo

コントロール用信号Vcontが5Vになると、

　Q2のエミッタの電位VEはQ2のベース（＝Vcont）よりVBE(Q2)だけ低い電圧
になります。このVBE(Q2)は概略0.6Vぐらいになります。結果としてVEは
Q2のベース電圧をVB2として、

　　　VE＝VB2(＝Vcont)－　VBE(Q2)
　　　　＝5V－0.6V
　　　　＝4.4V

になります。

　一方、信号の入力されるトランジスタQ1のベースは入力信号とはコンデンサ
結合されていて、+VccとGND間を２つの10kΩ抵抗で分圧されています。
したがって、Q1のベース電圧VB1は、

　　　VB1＝Vcc×10kΩ／（10kΩ+10kΩ）
　　　　 ＝5V×10kΩ／20kΩ
　　　　 ＝2.5V

にバイアスされてます。ここでQ1のエミッタはQ2のベース電圧によって約4.4Vにバイアス
されています。結果的にQ1のべース－エミッタ間はエミッタの方が

　　　4.4V－2.5V＝1.9V

だけベース電圧より高くなっていることがわかります。結果的にQ1のベース－エミッタ
間は逆バイアスされています。その結果、Q1にコンデンサ47uFを経由して入力信号は
Q1が逆バイアスされて遮断状態にあるためにQ1のエミッタには現れません。
　その結果PNPトランジスタのエミッタフォロワの入力、Q3のベースには信号が現れない
ので、出力にも信号は現れないことになります。

お礼

丁寧な回答ありがとうございます！！大変助かりました。すみませが、もう一つお尋ねしたいのですが、コントロール用信号がオンの時も、オフの時もQ３はオンになるのでしょうか？計算してみたら、コントロール用信号がオンのとき、Q3もオンになると思うのですが、正しいでしょうか？

回答No.2

sailor

Q2が導通状態になるため、Q3のベースに電源から供給される電流が流れQ３がオンとなるので、出力は０となるでしょ。

お礼

回答ありがとうございます！！すみません、よろしければなぜQ３がオンになると出力が０になるのか教えていただけませんでしょうか？

回答No.1

aokii

Q2がQ1を短絡すると考えてはいかがでしょう。

お礼

回答ありがとうございます！！