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2015年無線工学の基礎
A-13
入力インピーダンス
入力から見たインピーダンスなので，以下のようなブラックボックス内の等価回路を解くことにより，計算できる
+--------+
| |
A----+----+ |
| | |
| Z |
| | |
B----+----+ |
| |
+--------+
blackbox
Aから流れ込む電流を $I_i$とし，A-B間の電圧を $V_i$とすると
\( Z_i = \frac{V_i}{I_i} \)
なので，$I_i$ を用いた式で $V_i$ を表して，$Z_i$を求めるとよい
トランジスタを用いた回路の入力インピーダンス
Vcc
|
|
Ib-> | /C
Vin -------|/
B|\
| E>
|
+------ Vout
|
R
|
GND
| パラメータ | 意味 |
|---|---|
| $h_{fe}$ | 増幅度(エミッタ接地での) |
| $h_{ie}$ | 入力インピーダンス(エミッタ接地での) |
トランジスタの等価回路
コレクタ電流はベース電流のみに依存し，コレクタに供給される電圧が何ボルトであろうと変わらないので， 「外部からの電圧が変化しても，電流が変化しないという事は，インピーダンスは無限大と考えてよい」 ということで，コレクタの回路は，ベースとエミッタの回路から切り離されていると考えて計算してよい。 この考え方に基づいて，以下のような等価回路を使う場合がある
-------+ +------
| |
hie current
| source
| |
+---+---+
|
Re
|
GND
この回路において，
$ベース電流 I_b $
$コレクタ電流 I_c = h_{fe} I_b $
$エミッタ電流 I_e = I_b + I_c $
$h_{ie}による電圧降下は I_b h_{ie} $
$Reによる電圧降下は I_e R_e = (I_b + I_c) R_e = ( 1 + h_{fe}) I_b R_e $
よって，入力電圧Vi は以下のようにあらわせる
$V_i = I_b h_{ie} + ( 1 + h_{fe}) I_b R_e$
これを変形すると
$ Z = \frac{V_i}{I_b} = h_{ie} + ( 1 + h_{fe}) R_e $
トラジスタ回路のインピーダンスは以下が分かりやすい http://doku.bimyo.jp/bipoler/
回路のインピーダンス でも説明している。