【はじめての電子工作 (2)】トランジスタってなに?

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トラ技2014/08号がトランジスタ特集でした。

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トランジスタとは何か

トランジスタは、電気信号を制御するための素子です。
例えば,コンデンサマイクは音波で振動板が動く事によって電圧が変わる原理を応用していますが,微弱な信号のためそれをスピーカに入力しても鳴る音が非常に小さくなってしまいます。
そこでトランジスタを使う事で電流を増幅し大音量で鳴らすことができます。

トランジスタの特性

トランジスタは「ベース」に流れる電流を制御することで「コレクタ」、「エミッタ」間を流れる電流を制御出来る3端子の素子です。
ベースに流す電流は僅かであってもコレクタ、エミッタ間に流れる電流は大きく変化します。この変化の割合を電流増幅率(hfe)と言います。

P型半導体を2つのN型半導体で挟み込んだものNPNトランジスタ、N型半導体をP型半導体で挟み込んだものをPNPトランジスタと呼びます。挟み込まれた半導体をベース、他の2つはそれぞれコレクタ、エミッタと言います。

トランジスタの使い方としてエミッタ・フォロワがあります。これは,エミッタの負荷電圧をベース電圧で制御できる電源装置のようなものです。

その他、トランジスタの基本的な特性として以下が挙げられます。

・ベース・エミッタ間電圧にコレクタ電流は大きく反応する。
・コレクタ電流を大きくすると増幅作用が大きくなる。
・コレクタ抵抗は小さい。ベース抵抗は割と大きい。エミッタ抵抗はかなり大きい

電子工作で使うトランジスタの役割

電子工作でよく使われる NPNトランジスタは2SC、2SDシリーズ、PNPトランジスタは2SA、2SBシリーズです。

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電子工作では,電源回路やモータ駆動回路等の用途で使われます。

・バイポーラ・トランジスタ : 小信号向け
・MOSFET : 電源回路 / 高周波向け
・IGBT : モータ駆動回路向け

詳しくはトラ技(2014/08号)を参照ください。