電圧増幅度と電流増幅度と電力増幅度をhパラメータで表す
電圧増幅度、電流増幅度、電力増幅度をトランジスタのhパラメータで表現します。*1 なお、ここではエミッタ接地を前提として話を進めます。 つまり、入力電流(電圧)はベース電流(ベース・エミッタ間電圧)のことであり、出力電流(電圧)はコレクタ電流(コレクタ・エミッタ間電圧)のことを指します。
最初に各増幅度とhパラメータの定義を確認します。
電圧増幅度、電流増幅度、電力増幅度はそれぞれ、以下のようになります。
hパラメータである出力アドミタンス、電流増幅率、入力インピーダンス、電圧帰還率の定義はそれぞれ以下のようになります。
以上の式において、、はそれぞれ出力電圧と入力電圧、、はそれぞれ出力電流と入力電流、、はそれぞれ出力電力と入力電力を表します。
電圧増幅度
負荷抵抗がであるとすると、オームの法則から出力電圧は
と表せます。したがって、電圧増幅度の定義から、
となります。
次に、入力インピーダンスを用いれば入力電圧はとなるので、
さいごに、出力電流と入力電流を電流増幅率を使って表せば、
となり、電圧増幅度をhパラメータ(と負荷抵抗)で表せます。
電流増幅度
これはそのまま電流増幅率と一致します。
電力増幅度
以前の記事で、電力増幅度は電圧増幅度と電流増幅度の積で表せるという話をしました。
そのことを用いれば、
とすることで、電力増幅度をhパラメータで表せます。