※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:高周波等価回路)
高周波等価回路の容量について
このQ&Aのポイント
高周波等価回路における容量の繋がりとは?
小信号等価回路との違いはなぜ?
rbとCπの関係による信号周波数の変化
最初に写真のバイポーラトランジスタの高周波等価回路の容量についてです。
Cπは、Cπ=Cd (ベースーエミッタ間接合容量) + Cje (拡散容量)、Cμはベースーコレクタ間接合容量、Ccsはコレクター半導体間容量となっています。
rπは、rπ=ΔVbe/ΔIb, rbはベースの広がり抵抗、roは、ro=ΔVce/ΔIcと前回質問した小信号等価回路でも同様に表されていたものです。
質問ですがなぜ各容量Cπ、Cμ、Ccsは、それぞれ写真のように繋がれているのでしょうか。
例えばCπは、ベースーエミッタ間抵抗rπと並列に繋がっていますが、Cμはベース~コレクタ間に繋がっていて、ベース~コレクタ間抵抗に相当するものは見当たらない様です。
小信号等価回路でも同様にベース~コレクタ間抵抗はありませんでしたが、これはなぜでしょうか。
また小信号等価回路ではベース~コレクタ間に電流が流れていなかった様ですが、一方の高周波等価回路ではベース~コレクタ間がCμで繋がれているので、この区間も電流が行き来しているのでしょうか。
そしてCcsについて、これはコレクタ~半導体基板間抵抗とありますが、具体的にn型半導体コレクタとどこの間の容量を指すのでしょうか。
最後に、"等価回路より、rbが高く、ベース~エミッタ間容量Cπが大きいと、信号周波数が高くなる程、ベース~エミッタ間に電流が流れやすくなり、rbによる電圧降下が大きくなる。すると、rπにかかる電圧Vbe'が低下し、gmVbe'で表されるコレクタ電流の変化が小さくなる。"と教科書に書かれています。
これはどういう事でしょうか。
何か分かりやすい具体例があれば教えて下さい。
お礼
回答していただきありがとうございます。 まずCμについてですが、BC間に交流電流は流れている訳ですね。BC間には交流も含めて電流の流れは無いと思っていたので、教えていただき助かりました。 次に、信号周波数を上げた時のCπにかかる電圧と、Cπを流れる電流についてですが、rπ//CπのインピーダンスZπはZπ=rb+rπ/(1+jωCπ)となり、このrπ//Cπにかかる電圧Vπは、入力電圧をVsとすると、Vπ={(rπ/(1+jωCπ))/(rb+rπ/(1+jωCπ))}*Vsとなり、ここでω→∞とするとVπは0に近づくので、Vsのほとんどがrbにかかる事になるという事ではないだろうかと考えました。