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トランジスタ回路(BJT)の大信号解析で、Vbeが0.6Vとできるわけ

ライター:mpcsp079さん(最終更新日時:2016/4/18)投稿日:2014/6/22    


  コモンエミッタ回路のバイアス点を決める問題で、つまり、大信号解析のときの、Vbe=0.6Vとする。この根拠である。

 

 
  この回路のIcが実用的な値であるとき、Vbeは一定としてしまうのである。つまりそれを0.6~0.7位にして考える。


 Icが大きいとき、Vbe=0.7V、小さいときVbe=0.6Vにする。つまり、

    Ic=I0*exp(Vbe/Vt)          ---(1)

は、次のように変形できる。

    Ic=exp((Vbe+Vt*In(I0))/Vt)  ー--(2)  

 

  ここで、温度T=300°とすると

    Vt=kT/q =1.3806488 × 10-23*300/1.602 176 565(35)×10-19 

      =0.026 

  さらに、Ic=1mAでVbe=0.6Vとすれば、(1)から、

 

  I0=Ic/exp(Vbe/Vt) =1E-3/exp(0.6/0.026)=9.5E-14

 


■I0の変化によるVbeの変化量

 
   つまり(2)は、I0がK倍変動した場合、

     Ic=exp((Vbe+Vt*In(k*I0))/Vt) 

      =exp((Vbe+Vt*In(I0)+Vt*In(k))/Vt)  

       =exp((Vbeー0.78+Vt*In(k))/Vt)   

となり、I0がk倍変動すると、同じ1mAを流すのに、VbeはVt*In(k)変化させなければならない。

k=10とすると、

    Vt*In(10)=0.06

k=100とすると、

    Vt*In(100)=0.12

であるから、I0の実際的なバラツキに対しても、Vbeは0.1Vくらいしか変化しないことになる。

 


■Icの変化

また、Icの変化にたいして、もしIcがk倍変化したとすると、

   Vbe=Vt*In(k*Ic/I0)=Vt*In(Ic/I0)+Vt*In(k)

k=10で

   Vbeは0.06V

k=100で

   0.12V

変化するだけである。