実用エレクトロニクスコーナー第３回
TVシステムとディスプレイ（３）
受像器の仕組み
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テレビジョン受像機では、伝送されてきた信号から音声信号（音声多重信号）と映像コンポジット信号を分離、次にコンポジット信号からから、同期分離回路で水平同期信号HD、垂直同期信号VDを、カラー分離回路でカラー信号I, Qと輝度信号を分離する。I, Q信号とY信号からマトリクス回路でR,G,B信号が復元される。
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I信号の帯域は1.5MHz, Q信号の帯域は0.5MHzなので、細かいところには色が付かない。
カラーＴＶブロックダイアグラム
さまざまなディスプレイ
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走査線にそって送られてきたR,G,Bの映像信号によって各画素のR,G,B成分の光量を変化させ画像として表示する。
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ディスプレイには、ブラウン管(CRT),液晶ディスプレイ(LCD),プラズマディスプレイ(PDP),エレクトロルミネセンスディスプレイ(ELD), 電界放出ディスプレイ(FED) などがある。
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今回は、CRTについて述べる。
ＣＲＴの原理
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電子銃からの電子ビームを１万V位の高電圧で加速、シャドウマスクを通して、蛍光スクリーンの蛍光体を励起
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CL(カソードルミネセンス)を利用
アパーチャグリル方式CRT
復習コーナー：トランジスタの特性
（１）VBE-IB特性
VCEを一定にしてVBEを変化させるとVth=0.6V付近から急激にベース電流が増加する。(ダイオードの順方向特性と同じ）
（２）VCE-IC特性
IBをパラメータとしてVCEを変化させるとコレクタ電流ICが増加し、VCEが大きくなるにつれ飽和する。飽和電流値はIBの関数である。
（３）IB-IC特性
VCEを一定にしてIBを変化させるとコレクタ電流ICが直線的に増加する。これを電流伝達特性という。ICとIBの比を電流増幅率hFEという。エミッタ接地の場合はb と表される。
トランジスタの最大定格
VCB,
VCE, VEB, IC, IBの最大値の他、コレクタ損失Pc=VCE×ICの最大値(許容コレクタ損失)が重要である。VCEやICが定格内でもPCが許容コレクタ損失を超えると、発熱のため暴走し破壊に到る。
また、接合の温度TJにも最大許容値があり、これを超えると破壊される。
トランジスタ回路
3つの接地方式
エミッタ接地、ベース接地、コレクタ接地
エミッタ接地回路
最もよく用いられる回路：トランジスタ回路の基本
信号の入力：ベース・エミッタ間
信号の出力：コレクタ抵抗の両端
（交流信号に対しては、コレクタ・エミッタ間）
エミッタ接地の動作点を決める（教科書p.28）
VBE-IB特性とベース回路の負荷曲線からグラフを利用して、ベース回路の動作点を決める。
VCE-IC特性とコレクタ回路の負荷曲線からグラフを利用して、コレクタ回路の動作点を決める。
エミッタ接地回路の動作点
上図のような特性のトランジスタで左図のような基本回路を組む。動作させるには、BE間に順方向、CB間に逆方向の電圧を加える。
動作点の決め方(1)ベース回路
E1→R1（ベース抵抗）→B→Eを一巡する経路にキルヒホッフの法則を適用。
E1=R1´IB+VBE これよりIB=E1/R1-VBE/R1
E1=1.5V,
R1=22kW代入 IB=68-45VBE [mA]
トランジスタのVBEとIBの間には図のエミッタ特性が成立する。
負荷線とエミッタ特性の交点が動作点K。
IB=40
[mA], VBE=0.65[V] が得られる。
動作点の決め方(2)コレクタ回路
E1→R2（コレクタ抵抗）→C→Eを一巡する経路にキルヒホッフの法則を適用。
E2=R2´IC+VCE これよりIC=E2/R2-VCE/R2
E2=6V,
R2=0.33kW代入 IC=18-3VBE [mA]
一方トランジスタのVBEとIBの間には図のコレクタ特性が成立する。ベース回路よりIB=40[mA]である。
ベース電流40 mAに対するコレクタ特性と、負荷線の交点から、IC=8[mA], VCE=3.3Vを得る
実用回路でまなぶ
２石トランジスタラジオ （１）配線図
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トランジスタ技術編集部編「実験と工作で学ぶ初めてのエレクトロニクス」 CQ出版社2001年より
２石ラジオのブロックダイアグラム
問 動作点を決めよう
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図(a)に示すベース特性、図(b)に示すコレクタ特性をもつトランジスタの動作点を決めたい。電源電圧VCC=10Vとする。
1.
いま、R1=0.25MWとして、ベース電流Ib[mA]とベース・エミッタ間電圧VBE[V]の間になりたつ関係式を書け。
2.
図(a)に負荷線を書き込み、動作点VBE[V]、Ib[mA]を決めよ。
3.
いま、R2=0.5kWとして、コレクタ電流Ic[mA]とコレクタ・エミッタ間電圧VCE[V]の間になりたつ関係式を書け。
4.
図(b)に負荷線を書き込み、動作点VCE[V]、Ic[mA]を決めよ。
(配布したプリントではR2=5kWになっていましたが修正しました)
