BJTパズラー：共通エミッターまたはエミッターフォロワー？

いくつかの評判の高いメンバーが他の質問のコンテキストでこれに反対しているので、別の質問として投稿したいと思いました。

質問： この回路のNPN BJTは、共通エミッタまたは共通コレクタとして構成されていますか？

おそらく珍しいことに、S +ノードはグラウンドで、S-ノードは出力です。ここでの「S」は意味を表しますが、現在の目的ではと解釈できます。$V_{out}$

これはDCベンチ電源回路の一部であり、ブロックレベルでは次のようになります。オペアンプのような外観の記号はアンプ全体を表していることに注意してください。具体的にはLF411オペアンプではありません。

オペアンプを信号電圧源に抽象化すると、これら2つはそれぞれ回路を見るための代替レイアウトであると思います。私は故意に、それらを古典的な共通エミッターと共通コレクター（エミッターフォロワー）を連想させる形式でレイアウトしました。

誰にとっても楽しみを台無しにしたくないので、私自身の結論は下のスポイラーバーにあります。マウスを使って転がしてみてください。これは私の最も効果的な結論です。私はまだ私の心に疑問の断片を持っています:)

共通エミッタ、より具体的には接地エミッタ。BJTは、負荷抵抗に比例して回路にゲインを追加します。

回答には、結論の根拠を示す必要があります。私は、このような難問のクールな機能の1つは、それが古典的な形式でそれを認識するだけでなく、形式で不可欠なものを探さなければならないことです:)

OP（scanny）からの以前の質問で既にこの問題を調べていたので、この質問には答えませんでした。しかし、それはそのような混乱に変わって、それを助けることができません。つまり、これまでに3つのうち1つは正しい答えですか？この回路はどのように混乱するのですか？それについては後で説明しますが、最初にいくつかの履歴を示します。

私がこの回路を初めて見たとき、エミッターフォロアーとしてそれの分析を書きました。U1反転入力リファレンスと間にはっきりと見えているので、最初は地面を見ませんでした$R_{\text{load}}$。その後、コメントでスカンニーは、回路が共通エミッタであると彼が思ったと示唆しました。彼は何を言っているのですか。私はもう一度回路を見て、ノードの電圧を変化させ、それが何を意味するのかを考えて精神的な実験を行いましたが、すべてがまだエミッターフォロワーのように機能しているようでした。しかし、scannyは、エミッターフォロワーには意味をなさないが、一般的なエミッターには十分に理解できる動作について追加の観察をしました。そこで、回路を一から作り直して、さらに詳しく調べました。回路を再描画した後、私は馬鹿を扱っていることに気づきました。午前1時の私です。

これは私が再描画で取得した回路の注釈付きバージョンです：

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

回路を小信号ACモデルとして再描画すると、すべての方向が変わり、V.unreg、V.ref、およびすべての根拠がどこにあったかについて本当に考えました。結果として生じる回路は明らかに共通エミッタです。

回路で実現することが重要：

• 実際のリファレンスはS +またはグラウンドです。
• V.unregは差動45Vですが、コモンモードはQ1-cでフロートします。
• V.unregとV.refはどちらもオフセット電圧として機能します。

この回路でU1出力が変調されているときに見られるの両端の電圧の変化を元の回路と比較すると、2つの回路が同じことをしていることがわかります。$R_{\text{load}}$

しかし、なぜこの回路はとても混乱しているのでしょうか？

元の回路図はよく描かれていますが、Q1の方向とV.unregと相対的な配置は、エミッタフォロワパワーステージに予想されるものと非常によく似ています。このようなアプリケーションでは、エミッターフォロワートポロジーも期待されます（通常、共通エミッターにはより多くの安定性の懸念があるため）。$R_{\text{load}}$

それは一種のフレーミングです。人々は慣れによって、最初にエミッターのフォロワーを見るために春の負荷を受けます。そのように見られると、他の見方が否定されます。

ここでは、回路を別の、しかし同等の方法で再描画します。

^{この回路をシミュレート}

すべてがS +を参照し、V.unregがフロートし、S-の電圧がV.unregのコモンモード電圧を変更することによってQ1-cによって変調されることは明らかです。

オペアンプの電源はS +を基準にしていますか？その場合、BJTは一般的なエミッタ構成で言うとおりであり、フィードバックループの安定化に問題があります。

再描画された回路の関連部分は次のとおりです：-

S-に比べてコレクターには45Vがあります。

エミッタ電圧は、オペアンプ出力が行うこと（-0.7ボルト低い）を実行します。つまり、それは制御要素であり、エミッタフォロアです。

S +が出力でS-が「グラウンド」と呼ばれる回路を描いた場合、これが一般的なコレクタであることに誰もが異議を唱えますか？

この変換でエラーが発生しましたか？刺激としての私のシミュレーション（V4を使用）では、一般的なコレクターに期待する結果が得られますが、残念なことに、地面とVoutのラベルを交換するだけの場合、シミュレーターはダフな結果を与えているため、これは厄介です。

上記の回路による結果は次のとおりです。-

ゲインは、DCから100kHzをはるかに超える12.146 dBであり、3dBポイントは1.246 MHzであり、この周波数での位相角は-71度です。ここで何か不足していますか？私も（前代未聞ではなく）愚かですか？

このように2つの7805を配線した場合：-

底部7805が不安定になりますか？これは完全に有効な回路接続であり、Fairchildのデータシートの図17には同様の例が示されています。

それが共通のエミッターであることを示唆する多くの良い仕事があるので、私はここで何かを逃したかもしれないと感じ始めていますか？

AC等価物を正しく描画し、ほとんどのバイアスを省略した場合、CCアンプとCEアンプはほとんど同じに見えます。（信号源には電流が流れないのが理想的です！）

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

^{この回路をシミュレート}

しかし、もちろん、それらは同一ではありません。DCバイアスも重要です！線形領域では、であることを覚えておいてください。ACモデルだけでは保証されません。DC + AC電流の方向を見ると、違いが明確になります。$V_C > V_E$

^{この回路をシミュレート}

^{この回路をシミュレート}

だから、ここに違いを伝える方法があります。負荷電流が流れた場合のコレクタノードにエミッタノードは、共通エミッタです。負荷電流が流れるとからエミッタノードにコレクタノードは、共通コレクタです。このルールは、DC結合出力では常に機能すると思います。AC結合出力の場合、ピークコレクタ/エミッタ電圧で動作します。

描画方法に関係なく、エミッタは出力のハイサイドに直接接続されています。それはそれをコモンコレクターアンプ（エミッターフォロワー）にします。

編集：これをシミュレートします：

^{この回路をシミュレート}

私にはわかりません、これは私にはCCリニアレギュレータのようにひどく見えます。基準電圧の生成は奇妙ですが、それによって基本的なトポロジがどのように変わるかはわかりません。入力には安定化されていない高い電圧があり、出力には安定化されていない電圧があり、その間にNPNトランジスタがあります。S-は入力と出力の間で共有される共通ノードであり、電流はS +からS-に流れます。負のフィードバックはS +から取得されます。どうすればエミッターフォロワー以外の何かになるのでしょうか。

多分私は何かが欠けています。オペアンプ回路をDC電圧源（Vctrl）に置き換えて、もう一度試します。問題は、ソースグラウンドとして何を使用するかです。最初にS-を試してみます。

^{この回路をシミュレート}

Vctrlを0V-47Vから掃引し、エミッターフォロワーに期待する動作を確認しました。次に、ソースをS +に参照してみます。

^{この回路をシミュレート}

Vctrlを0V-1Vから掃引すると、出力に大きなゲインが得られます。出力の極性を入れ替えれば反転と呼ぶことができると思いますので、なぜCEと呼ぶのか理解できると思います。主な違いは、私がコントロールしている最初のケースであるようです$V_{BE} + V_O$、そして2番目のケースでは、私は制御しているだけです $V_{BE}$。

私がコントロールしている見方をすれば $V_{BE}$コレクターに負荷がかかると、通常の電圧増幅器トポロジーよりもトランスコンダクタンスアンプのように聞こえ始めます。それはあなたが裸のトランジスタ回路に期待することだと思います。しかし、出力電圧は一定です...

何かが足りないのですが、それが何かはわかりません。