某高専で1月21日に行われたプレゼン発表会の資料。スライドの文章より口の説明を多めにしているのでスライドだけだと分かりにくいかも。

1. バイポーラトランジスタ
2014年1月22日 @Mr512_

2. 1.電界効果トランジスタとバイポーラトランジスタの違い

3. 電界効果トランジスタとバイポーラトランジスタの違い
トランジスタ
バイポーラトランジスタ
・npn型 , pnp型
電界効果トランジスタ(FET)
・nチャンネル型 , pチャンネル型
接合型FET
MOS型FET
・エンハンスメント型 , デプレッション型
▷単にトランジスタと呼ぶとバイポーラトランジスタを指す場合が多い

4. 電界効果トランジスタとバイポーラトランジスタの違い
電界効果トランジスタ(FET)
▷増幅作用
▷入力電圧によって電流が増幅
接合型
▷ソース(S)、ドレイン(D)、ゲート(G)
▷入力インピーダンスが非常に高い
MOS型
→測定器やマイクロホンなどの入力部の増幅回路に使われる
▷ゲート電圧によって回路のON-OFFを切り替えれるスイッチング作用
→論理回路にも使われる
▷高価である上に種類が少ないが、耐電圧が高い

5. 電界効果トランジスタとバイポーラトランジスタの違い
バイポーラトランジスタ
▷増幅作用
▷入力電流によって電流が増幅
→FETより増幅率が高い
NPN型
PNP型
▷ベース(B)、エミッタ(E)、コレクタ(C)
▷用途に応じた3種類の増幅回路(ベース、エミッタ、コレクタ接地回路)
→音響機器のアンプなどに使われる
▷ベース電流で回路のON-OFFを切り替えるスイッチング作用
→こちらも主に論理回路などに使われ、バイポーラトランジスタはＯＮ状態での電圧はほぼ0.6∼0.7Vくらい
で固定されているが、FETのスイッチング作用はＯＮ状態での電圧はFETの種類によって変わってしまう
▷FETに比べて価格が安くて種類が豊富だが、温度特性が悪い

6. 2.バイポーラトランジスタの構造と動作と特性

7. バイポーラトランジスタの構造と動作と特性
バイポーラトランジスタの構造
▷npn型とpnp型
p型およびn型半導体を交互に3つ接合
pnp型
特徴
用途
npn型
低周波から高周波まで特性が良い
npn型に比べてあまり特性は良くない
汎用で、高周波や大電力にも使う
npnとペアで使うことが多い

8. バイポーラトランジスタの構造と動作と特性
バイポーラトランジスタの動作①
▷電圧の加え方(エミッタ接地の例)
ベース・エミッタ間には順電圧、コレクタにはnpn型の場合は正の電圧,pnp型
の場合は負の電圧をかける
n
順方向電圧
p
n
・

9. バイポーラトランジスタの構造と動作と特性
バイポーラトランジスタの動作②
▷電流増幅作用
小さな信号を電子回路を通して大きな信号として取り出すことを増幅という
トランジスタには入力信号を増幅する働きがある
↓
↓
↑
↑
!
!
↓
↓
!
!
↑
↑
●:電子 ○:正孔
IE = IC + IB
hfe = IC / IB
▷エミッタ電流、コレクタ電流、ベース電流の間には次の関係がある
▷エミッタ接地回路の場合、コレクタ電流の変化分とベー
ス電流の変化分の比を電流増幅率といい、hfeで表す

10. バイポーラトランジスタの構造と動作と特性
バイポーラトランジスタの特性
▷トランジスタの静特性
トランジスタの各端子間の電圧と電流の関係を示したグラフをトランジスタの静特性という
第二象限は電流増幅率で、
第一象限は出力特性といい、
hfeで表し、単位はない
hoeで表し、単位は[S]
hfe = IC / IB
hie = VBE / IB
hoe = IC / VCE
hre = VBE / VCE
第三象限は入力特性といい、
第四象限は電圧帰還率といい、
hieで表し、単位は[Ω]
hreで表し、単位はない

11. 3.まとめ

12. まとめ
▷ 電子回路を組むときは、高いインピーダンスが必要な回路や高い電
圧の制御スイッチング回路などではFETを使用するが、それ以外の場
合はコストと増幅利得を考えてバイポーラトランジスタを使用する
▷ バイポーラトランジスタにはnpn型とpnp型の2種類があり、それぞ
れ特徴と用途が異なる
▷ バイポーラトランジスタには入力信号を増幅する働きがあり、わず
かなベース電流の変化でも大きなコレクタ電流が流れる
▷ バイポーラトランジスタには各端子間の電圧と電流の関係を示した
静特性と呼ばれるグラフがある