高等学校工業電子回路/負帰還増幅回路のソースを表示

[[File:負帰還増幅回路の原理図.svg|thumb|400px|負帰還増幅回路の原理図]]

図のように、出力の一部を、入力にもどすことを、'''帰還'''（きかん、feedback）とか、「帰還をかける」とかいう。

帰還した信号が入力信号と逆相の場合を'''負帰還'''（ふ きかん、negative feedback）という。つまり、入力が V<sub></sub>ーV<sub>f</sub> になるものを負帰還という。

帰還した信号が入力信号と同相の場合を'''正帰還'''（せい きかん、positive feedback）という。つまり、入力が V<sub></sub>＋V<sub>f</sub> になるものを正帰還という。


負帰還の用途は、増幅回路を安定させるために用いられる。温度などにより特性が変化して増幅率が増幅しても、負帰還がかかってるので、いくらかは打ち消しあうという仕組みである。

いっぽう、正帰還は、発振回路（はっしん かいろ）に用いる（のちの単元で後述する）。


さて、'''帰還率''' β を、つぎのように、帰還電圧 vf と出力電圧 vo との比で定義する。
:<math> \beta = \frac{v_f}{v_o} </math>


さて、帰還回路がない場合の増幅率を A<sub>0</sub> としよう。

帰還回路がある場合の増幅率Aは、定義は
:<math> A = \frac{v_o}{v_i} </math>
である。

さて、(viーvf) が増幅率 A<sub>0</sub> で増幅されて vo になるわけだから、
それを式で表せば、
:<math> A_0(v_i-v_f) = v_o </math>　　（1）
である。
v_fは <math> \beta = \frac{v_f}{v_o} </math> により、 <math> v_f = \beta v_o </math> なので、それを(1)式に代入すれば、
:<math> A_0(v_i-\beta v_o) = v_o </math>　　
展開して、
:<math> A_0 v_i- A_0 \beta v_o = v_o </math>　　
となり、vo どうしをまとめるために移項して、
:<math> A_0 v_i = v_o + A_0 \beta v_o </math>　
となり、同類項として vo どうしでまとめて、
:<math> A_0 v_i = (1 + A_0 \beta ) v_o </math>　

:<math> \frac{v_o}{v_i} = \frac{A_0}{1 + A_0 \beta}  </math>　　（2）

帰還回路のある場合の増幅率 A<sub>f</sub> は、つまり<math> \frac{v_o}{v_i} </math>　なので、（2）式より、
:<math> A_f = \frac{v_o}{v_i} = \frac{A_0}{1 + \beta A_0 }  </math>
これで、負帰還のある場合の増幅率 A<sub>f</sub> が求まった。

== エミッタ接地の負帰還回路 ==
[[File:エミッタ接地の負帰還回路.svg|thumb|500px|エミッタ接地の負帰還回路]]

単元『[[高等学校工業 電子回路/増幅回路の基礎]]』に紹介された「バイパスコンデンサのある回路」から、バイパスコンデンサを取り除いただけの右のような回路でも、負帰還の回路になる。

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