トランジスタ技術2012年1月号(169ページ)

1. モデル作成編 連 載
無償ツールでモデル作成＆チューニング入門
第 7 回 部品：バイポーラ・トランジスタ
応用：LED ドライブ
堀米 毅
今回は，バイポーラ・トランジスタの SPICE モデ
ルの作成＆チューニング方法について紹介します．幅
バイポーラ・トランジスタのSPICEモデルを
広く使われてきた 2SC1815 現在は廃品種）
（ などを例に
作成して，LED ドライブ回路動作を再現
します． ● 回路と再現する波形
今回は，NPN のトランジスタ，PNP のトランジス
タを活用し，LED ドライブ回路の実機動作をシミュ
レーションで再現します．
回路図を図 1 に示します．5 V の DC 電源にてコレ
R3
2k クタ−エミッタ間に電圧を加えて，NPN のトランジス
R2 Q2
2SA1015 タのベース端子にパルス信号を入力します．NPN の
10k （東芝） トランジスタと PNP のトランジスタで LED をドライ
Q1 VCC ブします．トランジスタは，東芝セミコンダクター＆
ID 1
2SC1815 5V
R1 （東芝） ストレージ社の 2SC1815 および 2SA1015 を採用しま
1k LED
した．この二つのトランジスタは極性が異なる同一製
Vout
VPLS OSM57 品であり， 定番デバイスです．2SC1815 の定格を表 1 に，
LZ161D
（Opto Supply） 2SA1015 の定格を表 2 に示します．
実 験 の よ う す を 写 真 1 に 示 し ま す．LED は，
図 1 LED ドライブ回路 OptoSupply の OSM57LZ161D 写 真 2） 採 用 し ま し
（ を
表 1 ターゲット・デバイス①…2SC1815 の仕様 表 2 ターゲット・デバイス②…2SA1015 の仕様
項 目 数値 単位 項 目 数値 単位
Collector Base Voltage V CBO ）
（ 60 V Collector Base Voltage V CBO ）
（ − 50 V
Collector−Emitter Voltage V CEO ）
（ 50 V Collector−Emitter Voltage V CEO ）
（ − 50 V
Emitter−Base Voltage V EBO ）
（ 5 V Emitter−Base Voltage V EBO ）
（ −5 V
Collector Current I C ）
（ 150 mA Collector Current I C ）
（ − 150 mA
Base Current I B ）
（ 50 mA Base Current I B ）
（ − 50 mA
Collector Power Dissipation P C ）
（ 400 mW Collector Power Dissipation P C ）
（ 400 mW
（a）最大定格 （a）最大定格
項 目 測定条件 min typ max 単位 項 目 測定条件 min typ max 単位
コレクタしゃ断電流 VCB ＝ 60 V， コレクタしゃ断電流 VCB ＝− 50 V，
− − 0.1 μA − − − 0.1 μA
（I CBO ） IE ＝ 0 （I CBO ） IE ＝ 0
エミッタしゃ断電流 VEB ＝ 5 V， エミッタしゃ断電流 VEB ＝− 5 V，
− − 0.1 μA − − − 0.1 μA
（I EBO ） IC ＝ 0 （I EBO ） IC ＝ 0
VCE ＝ 6 V， VCE ＝− 6 V，
70 − 700 70 − 400
IC ＝ 2 mA IC ＝− 2 mA
直流電流増幅率 hFE ）
（ 直流電流増幅率 hFE ）
（
VCE ＝ 6 V， VCE ＝− 6 V，
25 100 − 25 80 −
IC ＝ 150 mA IC ＝−150 mA
（b）直流特性 （b）直流特性
LTspice の使い方については本誌 2011 年 6 月号特集「超入門！ 電子回路シミュレーション」
で紹介しています．LTspice 関連情報はウェブ・サイト「超入門！ 電子回路シミュレーシ
2012 年 1 月号 ョンLTspiceの部屋」http：//toragi.cqpub.co.jp/tabid/470/Default.aspx）
（ から入手できます． 169