前回はGoogleの生成AI、Gemini様にありがちな「エミッタ接地増幅回路」を設計？してもらいました。シミュレーション上要調整ではあるものの動きそうな回路っす。今回は前回の結果を「踏まえて」使用トランジスタを変更してもらいます。どちらも定番デス。2SC1815から2N3904へ。Gemini様はどうさばくの？
※Google様の生成AI、Gemini（無料プランだけれども）を使って回路を設計してもらっています。
使用トランジスタの変更
前回、「エミッタ接地増幅回路を設計して」というかなり茫漠としたお題に対してGemini様はとってもアリガチな設計例をお示しくださいました。トランジスタは定番の2SC1815を採用（オリジナルは東芝だと思うけれど、東芝製は既にディスコン、コンパチの海外製が入手可能です。）
前回は出所不明のSPICEパラメータでLTspiceシミュレーションをかけて動作確認してみました。今回は2SC1815を2N3905に変更してもらいたいです。プロンプトへの入力はこんな感じ（前回の続きで。）
設計例のトランジスタを2N3904に変更して
案１
最初に提示された案（案１というべきか）の冒頭は以下のようでした。
老人は赤のマーカ部分に引っかかりました。以下は2N3904のデータシート（オンセミ、オリジナルはフェアチャイルド）からの引用であります。
右肩のところに条件ついてますが、hfeはさほど高くありません。一方、2SC1815の東芝データシートから一葉グラフを引用させていただくとこんな感じ。
2SC1815の場合「色」の頭文字で呼ばれる複数のグレードがあります。上記のグラフに黄色のマーカで「GR（グリーンだよね）」グレードのところに印をつけたのは、「常備菜」とて手元に在庫があるためです。アナログ素人の老人がみても赤のマーカ部分は正しいとは思えません。
ということで案１は却下。他の案を見てみることにいたしました。
案３
案２ではなく、案３を先に持ってきたのは、変更も少なくて「うごきそうな」回路が得られたからです。Gemini様の案の冒頭が以下に。
具体的な抵抗値の変更までふくまれております。
前回の2SC1815の回路（ちょっと手をいれて約５倍のアンプになるようにした回路）の定数を上記のR1、R2で置き換えたものが以下に。
LTspiceシミュレーション結果が以下に。黄緑が入力Vin、赤が出力Voutです。なおNPNトランジスタ、2N3904のモデルパラメータはデフォルトでLTspiceに含まれとります
。
約１２倍くらいに増幅しているみたい。
案２
冒頭は以下のようでした。
冒頭、案１で問題になったhFEの違いの件について言及があり（ちょっと2N3904のhFEは低すぎな感じ。データシートみると、条件悪いときの値を引っ張ってきているみたい。そこくせ、2SC1815の方にも条件悪いときの低い値も掲載されているのにフツーな部分を採用した感じ。）
しかし、案２の方が、案３より「親切」な印象だったのです。ぶっきらぼうにバイアス抵抗の値を提示している案３より、案２の方が計算式をいれて説明してくれています。アナログ素人の年寄には助かります。
上記の計算例で求まった値にした回路が以下に。
上記の回路のシミュレーション結果が以下に。ダメじゃん。
上記の計算例ではhFE=60とか低い値でIc=10mAでしたが、シミュレーションみるとhFE=150くらいはあり、Icは60mAくらい流れてました。それを考慮にいれてR1、R2をこの老人が「テキトー」に決めなおした回路が以下に。
上記の回路のシミュレーション結果が以下に。
増幅しておるみたい。
まあ、前回に書いたGemini様ご提示の設計手順どおり、最後は
-
- シミュレーションして
- 現物で実験して調整
ってことでしょ～。ただ、回路図（SPICEのネットリストでもいいデス）くらいご提示いただけるとよかったな～。