トランジスタのプッシュプル回路について

質問

「定本トランジスタ回路の設計」という本で電子回路について勉強しているのですが、どうしても理解できない場所があります。
トランジスタのプッシュプル回路で2つのトランジスタのベースが共通接続されていて、ベース電位が同じだからスイッチングひずみが発生する、それを解消するためにVbeと同じダイオードを接続するというのが納得できません。写真の回路では、そもそも2つの抵抗で分圧された7.5Vのベースバイアス電圧が掛かっているから、入力信号がなくても両方のトランジスタはonなのではないかと考えてしまいます。
どなたか教えていただけませんか。

回答No.4

m_and_dmp · ベストアンサー

NO.３です。
上下二つのトランジスタがともにオフの場合は、二つのトランジスタのエミッタの電圧は、定まりません。「外部回路により定まる」ということです。
例題の回路の場合、外部回路はケミコンと負荷抵抗が直列に接続された回路ですが、ケミコンに電荷がない状態（完全にディスチャージされた状態）で、電源を入れると、電源をオンした直後はエミッタの電圧はゼロです。すると、NPN トランジスタのエミッタの電圧が0V、ベースの電圧が7.5V ですから、ベース電流が流れ、NPN トランジスタはオンになります。PNP トランジスタはオフのままですから、エミッタ電圧が上昇を始め、ケミコンをチャージします。ケミコンのチャージが進むに連れて、次第にエミッタの電圧が上昇します。エミッタの電圧が上昇すると、ベース電圧（ベースの電圧7.5V とエミッタの電圧の差）が小さくなり、ベース電流が減少します。そして、長い時間が経過すると、エミッタの電圧が7.5V に近づき、NPN トランジスタはオフになります。この状態で安定します。
トランジスタがオフのとき、NPN トランジスタの電圧降下が7.5V と言うことはできませんが、上記のようなプロセスで、エミッタの電圧が定まります。

お礼

詳しく教えていただきありがとうございました

回答No.3

m_and_dmp

ベース電圧とは、ベース - エミッタ間電圧（エミッタに対するベースの電圧のこと、アースに対するベースの電圧のことではありません。）のことです。

この増幅器の出力点（NPN 、PNP 両トランジスタのエミッタ同士がが接続されている点）の電圧を、仮に[電源電圧の1/2] = 7.5V とすると、
NPN トランジスタのエミッタに対するベースの電圧は7.5V - 5.5V = ０V
NPN トランジスタのエミッタに対するベースの電圧は同じく、 0V
となり、どちらのトランジスタもオフです。

出力点（NPN 、PNP 両トランジスタのエミッタ同士がが接続されている点）の電圧が電源電圧の1/2でない（仮に.5V とします。）ならばどうなるか考えてみます。
NPN トランジスタのベース電圧は7.5V - 5V = 2.5V (実際はNPN トランジスタのベース電流が流れて10kΩの抵抗の電圧降下により2.5V より小さくなります。）となり、NPN トランジスタはオンになります。
PNP トランジスタのベース電圧は7.5V - 5V = 2.5V (実際はNPN トランジスタのベース電流が流れて10kΩの抵抗の電圧降下により2.5V より小さくなります。）となり、PNP トランジスタはオフになります。（このトランジスタはNPN トランジスタですからベース電圧が正の場合はベース電流が流れない。）
整理すると、NPN トランジスタがオン、PNP トランジスタがオフですから、出力点の電圧は上昇します。このようなプロセスでこの回路の出力点の電圧は電源電圧の1/2 になるように働きます。

これが理解できたとして、次は「なぜVbe と同じ電圧降下があるダイオードを接続するのか」ということになります。

補足

トランジスタがオフの時でもコレクタ-エミッタ間には電位差が生じるのですか？

回答No.2

sat000

ベース電圧の絶対値ではなく、ベース-エミッタ間電圧(V_BE)を0.6～0.7 V以上にするのがバイアスです。V_BEが0.6～0.7 V以上にならないとトランジスタがONにならないためです。

お礼

回答ありがとうございました

回答No.1

sailor

上側のトランジスタに注目してみてください。入力が0の時の上側のトランジスタのエミッタ電圧とベース電圧の差は0ではないですか？したがって上側のトランジスタにはバイアスが掛かっていないことになりますよね。

お礼

回答ありがとうございます