その双極のいとこと同様に、電界効果トランジスタは、負荷への電力を制御するオン/オフスイッチとして使用できます。おなじみのスイッチ/ランプ回路を備えたスイッチとしてのJFETの調査を始めましょう： JFETの制御電流がソースとドレインの間を流れることを思い出して、上記の回路のスイッチの両端をJFETのソースとドレインの接続に置き換えます。 今まで気づかなかった場合、JFETのソース接続とドレイン接続は回路図記号で同じように見えます。エミッタが矢印でコレクタと明確に区​​別されるバイポーラ接合トランジスタとは異なり、JFETのソースラインとドレインラインは両方とも、半導体チャネルを

トランジスタは、低電力の電気信号を印加して電流を制御する線形半導体デバイスです。トランジスタは、バイポーラと電界効果の2つの主要な区分に大まかに分類できます。前章では、小電流を利用して大電流を制御するバイポーラトランジスタについて研究しました。この章では、電界効果トランジスタ（小さな電圧を利用して電流を制御するデバイス）の一般的な概念を紹介し、次に1つの特定のタイプである接合型電界効果トランジスタに焦点を当てます。次の章では、別のタイプの電界効果トランジスタである絶縁ゲートの種類について説明します。 すべての電界効果トランジスタは、バイポーラデバイスではなくユニポーラデバイスです。つまり、そ

理想的なトランジスタは、信号の増幅時に0％の歪みを示します。そのゲインはすべての周波数に拡張されます。数百℃で数百アンペアの電流を制御します。実際には、利用可能なデバイスは歪みを示します。増幅は、スペクトルの高周波端で制限されます。実際の部品は、予防策を講じて数十アンペアしか処理しません。より高い電流のためにトランジスタを並列化するときは注意が必要です。予防策を講じないと、高温での動作によりトランジスタが破壊される可能性があります。 非線形性 クラスAエミッタ接地アンプ（前の図と同様）は、下の図のほとんどクリッピングに駆動されます。正のピークは負のピークよりも平坦であることに注意してください

すべての電気および電子部品と同様に、トランジスタは、損傷を受けることなく処理できる電圧と電流の量に制限があります。トランジスタは、この時点で見慣れている他のコンポーネントよりも複雑であるため、これらはより多くの種類の定格を持つ傾向があります。以下は、いくつかの典型的なトランジスタ定格の項目別の説明です。 消費電力 トランジスタがコレクタとエミッタ間で電流を流すと、それらの2点間の電圧も低下します。いつでも、トランジスタによって消費される電力は、コレクタ電流とコレクタ-エミッタ間電圧の積に等しくなります。抵抗器と同じように、トランジスタの定格は、損傷を受けることなく安全に放散できるワッ

バイポーラ接合トランジスタまたはBJTカレントミラー バイポーラ接合トランジスタを適用するよく使用される回路は、いわゆる カレントミラーです。 、これは単純な電流レギュレータとして機能し、広範囲の負荷抵抗にわたって負荷にほぼ一定の電流を供給します。 アクティブモードで動作するトランジスタでは、コレクタ電流はベース電流に比率βを掛けたものに等しいことがわかっています。また、コレクタ電流とエミッタ電流の比率はαと呼ばれることもわかっています。コレクタ電流はベース電流にβを掛けたものに等しく、エミッタ電流はベース電流とコレクタ電流の合計であるため、αは数学的にβから導出できるはずです。代数を実

入力インピーダンスは、下図に示す回路構成によって大きく異なります。また、バイアスによっても異なります。ここでは考慮しませんが、入力インピーダンスは複雑で、周波数によって変化します。エミッタ接地とコレクタ接地の場合、ベース抵抗にβを掛けたものです。ベース抵抗は、トランジスタの内部と外部の両方にすることができます。 共通コレクターの場合： R in =βR E エミッタ接地回路の場合は少し複雑です。内部エミッタ抵抗r EE を知る必要があります 。 これは次のように与えられます： r EE =KT / I E mここで、K =1.38×10 -23 ワット秒/

アンプの出力信号の一部が入力に接続されていて、アンプがその出力信号の一部を増幅する場合、 フィードバックと呼ばれるものがあります。 。 フィードバックカテゴリ フィードバックには2つの種類があります： ポジティブ （とも呼ばれます 再生 ） 、および ネガティブ （とも呼ばれます 退行性 ） 。 正のフィードバック アンプの出力電圧の変化の方向を補強しますが、負のフィードバックは正反対です。 フィードバックのよく知られた例は、誰かがマイクをスピーカーに近づけすぎるパブリックアドレス（「PA」）システムで発生します。オーディオアンプシステムがマイクを検出して増

AC信号源と直列にバッテリーを挿入することなく、アンプの入力信号に必要なDCバイアス電圧を生成するという課題を克服するために、DC電源の両端に接続された分圧器を使用しました。これをAC入力信号と組み合わせて機能させるために、ハイパスフィルターとして機能するコンデンサーを介して信号源を分周器に「結合」しました。そのフィルタリングが適切に行われていると、AC信号源の低インピーダンスは、分圧器の下部抵抗の両端で降下したDC電圧を「短絡」させることができませんでした。シンプルな解決策ですが、欠点がないわけではありません。 最も明白なのは、信号源を増幅器に結合するためにハイパスフィルタコンデンサを使用

トランジスタスイッチング回路はバイアスなしで動作しますが、アナログ回路がバイアスなしで動作することは珍しいことです。数少ない例の1つは、増幅されたAM（振幅変調）検出器を備えた「TROne、1トランジスタラジオ」TR One、Ch9です。その回路のベースにバイアス抵抗がないことに注意してください。このセクションでは、選択したエミッタ電流IEを設定できるいくつかの基本的なバイアス回路について説明します。必要なエミッタ電流IEが与えられた場合、必要なバイアス抵抗の値、RB、REなどは何ですか？ ベースバイアス抵抗 最も単純なバイアスが適用されます ベースバイアス ベースとベースバッテリー間の

この章のエミッタ接地のセクションでは、出力波形が半波整流形状に似ているSPICE分析を見ました。入力波形の半分だけが再現され、残りの半分は完全にカットオフされています。当時の私たちの目的は波形全体を再現することだったので、これが問題になりました。この問題の解決策は、増幅器の入力に小さなバイアス電圧を追加して、トランジスタが波のサイクル全体を通してアクティブモードにとどまるようにすることでした。この追加は バイアス電圧と呼ばれていました 。 一部のアプリケーションでは、半波出力は問題になりません。一部のアプリケーションは必要 このような増幅は、全波再生以外のモードでアンプを動作させることが可

C-B（コモンベース）アンプはC-E（エミッタ接地）構成よりも広い帯域幅で知られていますが、C-Bの低い入力インピーダンス（数十Ω）は多くのアプリケーションの制限です。解決策は、C-Bステージの前に、適度に高い入力インピーダンス（kΩs）を持つ低ゲインのC-Eステージを配置することです。 ステージは カスコード 標準のアンプチェーンのカスケード接続ではなく、直列にスタックされた構成。 「コンデンサ結合3段エミッタ接地増幅器」カスケードの例として結合されたコンデンサ。カスコードアンプ構成は、広い帯域幅と適度に高い入力インピーダンスの両方を備えています。 カスコード増幅器は、エミ

調査する必要のある最終的なトランジスタ増幅器の構成（下の図）は、コモンベース増幅器です。 。この構成は他の2つよりも複雑であり、その奇妙な動作特性のためにあまり一般的ではありません。 コモンベースアンプ なぜコモンベースアンプと呼ばれるのですか？ これはコモンベースと呼ばれます （DC電源は別として）、信号源と負荷は、下の図に示すように、共通の接続ポイントとしてトランジスタのベースを共有しているためです。 コモンベースアンプ：エミッタとベース間の入力、コレクタとベース間の出力。 おそらく、この構成の最も顕著な特徴は、最初の図の太い矢印で示されているように、入力信号源がトラン

次に検討するトランジスタ構成は、ゲイン計算が少し簡単です。コモンコレクタ構成と呼ばれるその概略図を次の図に示します。 コレクタ接地アンプには、入力と出力の両方に共通のコレクタがあります。 下の図のように、信号源と負荷の両方が共通の接続ポイントとしてコレクタリードを共有するため、これは共通コレクタ構成と呼ばれます。 共通コレクター：入力はベースとコレクターに適用されます。出力はエミッタ-コレクタ回路からです。 コレクタ接地増幅器回路の負荷抵抗は、エミッタと直列に配置されて、ベース電流とコレクタ電流の両方を受け取ることは明らかです。トランジスタのエミッタリードは最も多くの電流を

この章の冒頭では、トランジスタを「飽和」モードまたは「カットオフ」モードのいずれかで動作するスイッチとして使用する方法を示しています 。前のセクションでは、トランジスタが「アクティブ」モード内でどのように動作するかを見ました。 、飽和とカットオフの遠い限界の間。トランジスタはアナログ方式で電流を制御できるため、アナログ信号の増幅器として使用されます。 シンプルなスイッチとしてのトランジスタ エミッタ接地 以前に研究した、より単純なトランジスタ増幅器回路の1つは、トランジスタのスイッチング能力を示しています。 シンプルなスイッチとしてのNPNトランジスタ。 これはエミッタ接地と呼

トランジスタが完全にオフの状態（スイッチが開いているなど）の場合、トランジスタは と呼ばれます。 カットオフ 。逆に、エミッターとコレクターの間で完全に導電性である場合（コレクターの電源と負荷が許す限り多くの電流をコレクターに流す）、 飽和と言われます。 。これらは 2つの操作モードです これまで、トランジスタをスイッチとして使用する方法について説明しました。 ただし、バイポーラトランジスタはこれらの2つの極端な動作モードに制限される必要はありません。前のセクションで学習したように、ベース電流はコレクタを流れる限られた量の電流に対して「ゲートを開きます」。制御電流のこの制限がゼロより大

バイポーラトランジスタは、PNPまたはNPNのいずれかの3層半導体「サンドイッチ」で構成されています。そのため、下の図に示すように、マルチメータの「抵抗」または「ダイオードチェック」機能でテストすると、トランジスタは連続して接続された2つのダイオードとして登録されます。黒の負（-）リードを備えたベースの低抵抗の読み取り値は、PNPトランジスタのベースのN型材料に対応します。シンボル上で、Nタイプの材料は、この例のベースであるベース-エミッタ接合の矢印によって「示され」ます。 P型エミッターは、ベース-エミッター接合の矢印のもう一方の端であるエミッターに対応します。コレクターはエミッターと非常に

バイポーラ接合トランジスタ （BJTとも呼ばれます）は、増幅器、フィルター、整流器、発振器、さらにはスイッチとして使用できます。 これについては、最初のセクションで例を取り上げます。トランジスタが線形領域にバイアスされている場合、トランジスタは増幅器または他の線形回路として動作します。トランジスタは、飽和領域とカットオフ領域にバイアスがかかっている場合、スイッチとして使用できます。これにより、回路の他の部分に電流が流れる（または流れない）ことができます。 トランジスタのコレクタ電流はそのベース電流によって比例的に制限されるため、一種の電流制御スイッチとして使用できます。トランジスタのベースを

1948年のバイポーラトランジスタの発明は、エレクトロニクスに革命をもたらしました。以前は比較的大きく、機械的に壊れやすく、電力を大量に消費する真空管を必要としていた技術的な偉業は、結晶シリコンの小さな、機械的に頑丈な、電力を節約する斑点で突然達成可能になりました。この革命により、今では当たり前のように軽量で安価な電子機器の設計と製造が可能になりました。トランジスタがどのように機能するかを理解することは、現代の電子機器を理解することに関心のある人にとって最も重要です。 バイポーラ接合トランジスタの機能と用途 ここでの私の意図は、半導体理論の量子世界を探求することではなく、バイポーラトランジ

SPICE回路シミュレーションプログラムは、回路シミュレーションでのダイオードのモデリングを提供します。ダイオードモデルは、製品データシートに記載されている個々のデバイスの特性と、記載されていない製造プロセスの特性に基づいています。下の図の1N4004データシートからいくつかの情報が抽出されています。 データシート1N4004の抜粋、[DI4]の後。 ダイオードステートメントは、「d」とオプションの文字で始まる必要があるダイオード要素名で始まります。ダイオード要素名の例には、d1、d2、dtest、da、db、d101が含まれます。 2つのノード番号は、他のコンポーネントへのアノードと

バリキャップまたはバラクターダイオード 可変容量ダイオードは、バリキャップダイオードとして知られています。 またはバラクターとして 。ダイオードが逆バイアスされると、2つの半導体層の間に絶縁空乏領域が形成されます。多くのダイオードでは、逆バイアスを変えることで空乏領域の幅を変えることができます。これにより、静電容量が変化します。この効果はバリキャップダイオードで強調されます。回路図記号を下の図に示します。そのうちの1つは、共通カソードデュアルダイオードとしてパッケージ化されています。 バリキャップダイオード：容量は逆バイアスによって変化します。これにより、共振ネットワークの周波数が変