固定バイアス回路

固定バイアス回路は、動作点がトランジスタの電流増幅率のばらつきに依存し、温度による動作点の変動も大きいため、実用回路として使用されることはありませんが、トランジスタ回路の動作を理解するのに役立つ回路です。室温における回路特性は以下のようになります。

動作点

\begin{align} &I_B=\frac{V_1-V_{BE1}}{R_1}=\frac{5-0.6}{820\text{k}}=5.37\text{ uA}\\ &I_C=\beta_F I_B = 200\times 5.37\text{u}=1.1\text{ mA} \end{align}

Q1の小信号パラメータ

\begin{align} &g_m=\frac{I_C}{V_T}=\frac{1.1\text{m}}{26\text{m}}=42\text{ mS}\\ &r_\pi=\frac{\beta}{g_m}=4.8\text{ k}\Omega\\ &r_o=\frac{V_{AF}}{I_C}=\frac{100}{1.1\text{m}}=91\text{ k}\Omega \end{align}

回路特性

\begin{align} \text{入力抵抗:}\quad&R_{in}=r_\pi = 4.8\text{ k}\Omega\\ \text{出力抵抗:}\quad&R_o=R_2\parallel r_o = 2.2\text{k}\parallel 91\text{k}=2.1\text{ k}\Omega\\ \text{電圧ゲイン:}\quad &A_v=g_mR_o=42\text{m}\times 2.1\text{k}=88.2=39\text{ dB} \end{align}