回路図作成の問題

質問

入力の直流電源に交流入力信号を振幅100mV、周波数3kHz、オフセット0Vとしたとき、振幅を10mVとして出力する回路を回路図で作図しシミュレーションせよ。と言う問題です。
回路図について教えてください

回答No.2

m_and_dmp · ベストアンサー

添付のトランジスタ回路の「交流分に対する等価回路を作図せよ」ということですか？オフセット=0が何を意味しているのかわかりませんが、今日は暇なので、お付き合いします。
VBBとVCCはトランジスタを動作させるための直流電圧なので、交流に対する等価回路では無いもの（電池を取り除き、両端をショートする）として扱われます。
低い周波数で使用される場合、トランジスタの諸元はｈパラメータ(hi, hr, hf, ho)で表されることが多いので、この問題でもhパラメータを使います。(hパラメータを使わない場合は、hiはベースエミッタ間抵抗、hf はエミッタ接地トランジスタ回路の電流増幅率とします。)
入力電圧源の内部抵抗（出力インピーダンスはゼロとします。ゼロとしないなら、入力電圧源と直列にRSを接続してください。）
入力電圧（シンボルは◯の中に～)はベースに直接加えられます。
トランジスタのベースとアース間の等価回路はhi (抵抗成分）です。シンボルは、抵抗と同じで良いと思いますが、四角い箱の中にhi と記入方が良いと思います。
入力端からトランジスタのベースまでの等価回路は、
入力電圧(◯の中に～)の一方がアース、他方は(1)hi の一方と(2)RB の一方、hi の他方とRBの他方はアースに接続されます。
入力電圧から供給される入力電流は、hi とRBに分流することになります。
コレクタとアース間は定電流源（シンボルは◯の中に下向き矢印)で表されます。電流の大きさは、hf x i1 です。i1は、hiに流れる電流です。
コレクタ側と、ベース側の関連は無いものとします。厳密にはコレクタ電圧がベース側に帰還する量hrと、コレクタ電圧によりコレクタに流れる電流の量ho がありますが、それらの影響は小さいので無いものとします。
コレクタ側の等価回路は、アース側から、定電流電源(◯の中に下向き矢印)の電流の出口側、定電流電源の電流の流れ込む側にRCの一方、RCの他方をアースに接続します。
これで等価回路が完成です。
出力電圧は、RCの両端の電圧です。
入力電圧v1[V], RB[Ω], hi[Ω], hf(単位なし), RC を与えてやれば、出力電圧v2を計算することができます。
例えば、RB はhi に比べて十分大きいものとして、無視（∞とする)し、hi=3kΩ、hi=100 とすると、この回路の出力電圧v2は、
v2=(v1/hi)*hf*RC=(v1/3000Ω)*100*RC[Ω] となります。
入力電圧が100mV, 出力電圧が10mV ということですから、RC の値を 3Ωにすると、v2=(100mV/3000Ω)*100*3Ω=10mV となります。
なお、このような回路は実用的ではありません。頭の中で考えた回路です。

回答No.1

kimamaoyaji

交流入力信号を振幅100mVで出力の振幅が10mVなら抵抗で1/10に減衰すれば良いだけです。
まず出力インピーダンスや入力インピーダンスの設定がないのでインピーダンスは考える必要はない、同時に入力電流、出力電流の定義がないのでこれも考える必要がない、となれば、振幅が1/10ですから抵抗で減衰回路を組むだけです、むろん入力がオフセットなしの交流ですから出力のオフセットも０Vです。
増幅回路だとすると+、-の2電源が必要になります、もしくは出力にカップリングコンデンサーが必要になります
また添付されているような回路図の増幅装置は必要なく、トランジスタを使うとしてもエミッタフォロワー増幅率１の電流増幅で、入力で1/10に減衰させる必要があります。

お礼

・・・回路図はどうなりますか....