テープレコダーの電気回路をやさしく解説しています。 質問・要望は　 koukouisao@yahoo.co.jp へ

トランジスタにはNPN型とPNP型の2種類がある。 この相違点から説明します。

左図のようなトランジスタ回路を考えてみる。 エミッタ電圧は 400Ω x 1mA＝0.4V （ベース→エミッターに流れるベース電流5μAは無視している） ベース電圧は 0.4V＋（ベース−エミッタ間電圧）＝ 0.4V＋0.6V＝1.0V （ベース-エミッタ方向電圧＝0.6V） hfe＝200と仮定すると、ベース−エミッタダイオードに流 れている電流は 1mA / 200＝0.005mA＝5μA 右図の※印のところが切れているとき、R1・R2を流れる電流は 8V /（140kΩ＋20kΩ）＝0.05mA＝50μA X点の電圧は 8V x 20kΩ/ （140kΩ＋20kΩ）＝1V

※点を切断している状態では、X点とベース電圧は同じ 1V になっている。
※点を接続すると、ベースには電流が5μA流れるが、この電流は140kΩを通じて流されるが、
50μAの1/10しかないので無視して考える）
これはコレクタ−エミッタへ1mA流れるよう設計されたものなのでエミッタ電流1mAで計算すると
多くの概算の為の無視を使用することでつじつまが合う。
　（R1＋R2に流れる電流をベース電流の１０倍にして、ベース電流によってX点の電圧大きく変化しない様にして
　　おいて計算はベース電流の影響を省略する等の様に、ある配慮のもとで計算省略して、設計と　実回路の動作
　　に大差がない計算方法にしている。これはまたｘ点の電圧がトランジスターのバラツキで変化しにくくして、回路を
　　安定化させる対策でもある。）

実際の回路の動作は8VがR1とR2で分割された電圧でベース電圧が決まり、ベース−エミッタ
間ダイオードに電流が流れ電圧0.6Vとなる。そしてB−E間に電流が流れたため、そのhfe倍の電流が
C−E間にエミッタ電圧が0.4Vになるまで流れる。（B−E間電圧＋R4 ｘ 電流＝ベース電圧）
コレクタ電圧は 8V−（3.6kΩ ｘ　1mA）＝4.4V

右図のように交流信号0.1Vを電解コンデンサーを通して ベースに加える。 （電解コンデンサーは容量が十分大きく、入力信号に 　　　　　対してのインピーダンスは無視できるものとする） ベース電圧は

まとめてみると左図のようになる。 ベースの交流信号レベルは0.1Vであったが、コレクタでの 交流信号レベルは0.9Vになっている。 0.1V →0.9Vと９倍になっていることがわかる。

トランジスタに加えた交流信号を0.1Vから0.5Vまで大きくした　 場合を考えてみると 　ベース電圧は左図のようになり �@ ベース電圧が1.0Vのときコレクタ電圧は4.4V �A ベース電圧が1.5Vのとき エミッタ電圧は1.5V−0.6V＝0.9V 　エミッタ電流は0.9V / 400Ω＝2.25mA 　よってコレクタ電圧は 8V−（3.6kΩ ｘ 2.25mA）＝−0.1V 　コレクタ電圧＞エミッタ電圧となるためコレクタ電圧が0.9Vに 　なる電流を求めて 　（8V−0.9V）/ 3.6kΩ＝1.97mA エミッタ電流は1.97mA以下となる。

�B ベース電圧が0.5Vのときのコレクター電圧を求めてみると 　エミッタ電圧は0.5V−0.6V＝−0.1V エミッタ電流：0mA（ベース−エミッタ間ダイオードが方向の電流が流れなくなるとエミッター電流が０になるのでベース電圧が0.6V以下になるとエミッター電流が０になる） エミッター電流が０ということはコレクター電圧が８Vになる。 よってコレクタ電圧は 8V−（3.6kΩｘ 0mA）＝8V まとめると左図のようになる。 入力が大きくなると波形の上下が削り取られて歪んでしま う。これをクリップされたという。 入力が大きくなって出力が歪んでしまったのである。 今計算した回路はクリップが上下ほぼ同じように現れており、 大きな入力に上手く設計されていることになる。 設計した通りの抵抗値を使用しない場合には、小さな入力 でもクリップが上か下に発生し不良となることがある。

交流信号が入っていないときのエミッタ電流（交流信号を考えずに直流的に計算した値；今回の場合1mA）をトランジスタのバイアス電流と呼ぶ