ディー・クルー・テクノロジーズ Blog

bookmark_borderエミッタフォロア(その3)

今回は「エミッタフォロア(その3)」です。

前回はエミッタフォロアの出力インピーダンスを計算しました。今回は入力インピーダンスを計算してみたいと思います。

エミッタフォロアの入力インピーダンスを計算する

等価回路モデルを確認する

この等価回路から以下の関係式が導き出せます。

等価回路図から関係式を導く

これらを整理して、Vbとibの関係を求めます。

なので前回の式(A)と合わせると、Vbは以下のように表せます。

入力インピーダンスとは、ibが変化したときにどのくらいVbが変化するかという事なので、

を求めればよいことになります。つまり

となります。ここで、

を代入すると、

となります。インピーダンスの大きさは、

です。この式でω→0とすると、

ω→∞では、

つまり、直流では入力インピーダンスは無限大に、高周波ではR+ZLになると言っています。

回路図Simulationから結果を確認する

今回の最初の回路図のSimulation結果を下の図に示します。

等価モデルで計算したとおり、高周波ではR+RLになっていますが、低周波では無限大にはなっていません(^_^;

今回のモデルでは順方向電流増幅率βを考慮していないためなのですが、そのモデルでの計算は結構面倒な予感がしますので、別の機会にというにしたいと思います。

次回は、PLL関連について触れてみたいと思っています。

bookmark_borderエミッタフォロア(その2)

今回は「エミッタフォロア(その2)」です。

入力インピーダンスとか出力インピーダンスを計算する

前回はエミッタフォロアがピーキングを出すことを計算で求めてみました。今回はエミッタフォロアの入力インピーダンスとか出力インピーダンスを計算してみたいと思います。前回の回路と等価モデルを再び使います。

等価モデルを見る

この等価回路から以下の関係式が導き出せます。

回路の関係式を導く

これらを整理して、Veへの伝達関数を求めます。

となります。と、ここまでは前回と同じです。

エミッタフォロアの出力インピーダンスを求める

エミッタフォロアの出力インピーダンスを計算する上で、負荷のZLは不要なのでZL→∞とします。

出力インピーダンスとは、負荷電流が変化したときにどのくらいVeが変化するかという事なので、を求めればよいことになります。つまり

となります。ここで、を代入すると、

となります。インピーダンスの大きさは、

です。

この式でω→0とすると、

ω→∞では、

つまり、直流では出力インピーダンスはに、高周波ではRになると言っています。

出力インピーダンスの計算結果を回路図で確認する

今回の最初の回路図のSimulation結果を下の図に示します。

等価モデルで計算したとおり、低周波では、に、高周波ではRになっています(^_^)

エミッタフォロアは、出力インピーダンスが周波数と共に高くなってきます。つまり、インダクタと似ていますので、不用意にコンデンサをつけると”共振”が起こり、エミッタフォロアの伝達関数にピーキングが生じます。

これは、前回”エミッタフォロア(その1のやり直し)”で計算で求めましたが、その裏づけにもなっています。

次回は、今回使ったモデルや計算式(A)を使って、エミッタフォロアの入力インピーダンスを計算してみたいと思います。