Tr回路の実験 カスコード回路 その2

実験編です。

回路図

ブレッドボード配線図

エミッタ抵抗による増幅率の設定

エミッタ抵抗R4を100Ω、200Ω、R7は820Ωに固定して入出力を測定しました。

増幅率Avの概算値は　Av = R3 / R4でそれぞれ20倍、10倍になります。

Q1：2SC1815GR B=339 Vf=713mV(*)
Q2:2SC1815GR B=243 Vf=706mV(*)
信号源: AD9833ファンクションジェネレータ（バイパス出力）
電源電圧：+14.98V

(*)AVRトランジスタテスターで測定。

R4=200Ω R7=820Ω

ch1:IN ch2:OUT

増幅率AvはVpの表示値で、

Av = 5.2Vp-p / 640mVp-p = 8.125

シミュレーションでは Av = 9 だったので、少し小さな値になっています。

R4=100Ω R7=820Ω

ch1:IN ch2:OUT

R4=100Ωにすると波形の上側がクリップします。ただし、エミッタフォロワやOPAMPを使った場合のようにスパッとしたクリップとは違ってなだらかな感じになっています。

トランジスタの各端子の電位

Q1のベース、エミッタ

ch1:Vb1 ch2:Ve1

Q1のベース電位(Vb1)は、約＋2.5V。←ベース・バイアスによる。

振幅は640mVp-pと入力の振幅と同じでベース接地回路とは違って減衰していません。←入力インピーダンスが高い。

Q１のエミッタ電位(Ve1)は、約1.9VでおおむねQ1のベース・エミッタ間電圧（実測値：713mV）分ベース電位より低い値になっています。

Q2のベース、エミッタ

ch1:Vb2 ch2:Ve2

Q2のベース電位(Vb2)は、約5Vになっていて、シミュレーション通りです。

Q2のエミッタ電位(Ve2)は、約4.3Vになっていて振幅はほとんど現れていません。これもほぼシミュレーション通りです。

Q2のコレクタ

ch1:Vc2

Q2のコレクタ電位(Vc2)は、約11Vを中心に振れています。振幅は出力と同じく約5.2Vp-pです。

周波数特性

AD9833ファンクションジェネレータで周波数を変えて入出力の振幅を測定しました。Va（振幅）の値は暴れているので、Vp（ピーク・ツー・ピーク）の値でグラフ化しました。

-3dBのポイントは3MHz付近で、エミッタ接地回路よりはっきりと良くなっていて、ベース接地回路のときよりも伸びています(^q^/

逆にベース接地回路の周波数特性がイマイチだったのが謎です（＠＠？

測定データ

Vp

F(kHz)	In(mVp-p)	Out(mVp-p)	Av	Av(dB)
1	616	5120	8.311688312	18.39378498
100	584	5120	8.767123288	18.85714228
500	584	5040	8.630136986	18.72035379
600	576	4960	8.611111111	18.70118386
700	568	4880	8.591549296	18.68142973
800	568	4800	8.450704225	18.53785803
900	552	4640	8.405797101	18.49157806
1000	544	4560	8.382352941	18.46731886
2000	456	3360	7.368421053	17.34748869
3000	384	2400	6.25	15.91760035
4000	328	1620	4.93902439	13.87282342

Va

F(kHz)	In(mVamp)	Out(mVamp)	Av	Av(dB)
1	568	4960	8.732394366	18.82266682
100	568	4960	8.732394366	18.82266682
500	552	4880	8.84057971	18.92961489
600	536	4720	8.805970149	18.89554418
700	528	4640	8.787878788	18.87768116
800	512	4640	9.0625	19.14496039
900	528	4480	8.484848485	18.57288183
1000	520	4400	8.461538462	18.54898666
2000	432	3200	7.407407407	17.39332463
3000	336	2240	6.666666667	16.47817482
4000	240	1540	6.416666667	16.14618958

4MHzのとき

ch1:IN ch2:OUT

周波数が4MHzのとき、AD9833からの出力はガタガタしていますが、出力はガタガタが減っています。AD9833のサンプリングレートは25MHzなのでこの帯域が削られていると思います。

低域

ch1:IN ch2:OUT

増幅率Avは Av = 3.880V / 632mV = 6.14 で10Hzで約15.8dB。1kHzの場合と比較して約-2.46dB。シミュレーションと近い値です。