トランジスタの仕組み




トランジスタにはPNP型とNPN型があります。この構造を持つトランジスタを「バイポーラトランジスタ」と呼びます。

これに対し、電界効果トランジスタ(FET) を「ユニポーラトランジスタ」と呼びます。

PNP型トランジスタ

PNP型トランジスタとは、P型半導体とN型半導体をP型・N型・P型の順に接合したトランジスタをいいます。

PNP型トランジスタは、上側のP型半導体をコレクタ(C) 電極、中央のN型半導体をベース(B) 電極、下側のP型半導体をエミッタ(E) 電極といいます。

PNP型トランジスタの電池の接続方法

PNP型トランジスタのベース・エミッタ間には、図のようにベースに電池のマイナスエミッタには電池のプラスを接続します。

また、コレクタ・エミッタ間には、コレクタに電池のマイナスエミッタには電池のプラスを接続します。

PNP型トランジスタの動作原理

\(SW_B\)を閉じる
\(SW_B\)を閉じてベース・エミッタ間に図のように電池を接続すると、ベース・エミッタ間に順方向電圧がかかりますので、ベース内の電子はエミッタに向かって移動します。

エミッタ内にある正孔は、ベースのマイナスに吸引されベースに移動します。
このため、ベース・エミッタ回路にはエミッタからベースに向かってベース電流\(I_B\) が流れます。

\(SW_B\)と\(SW_C\)を両方閉じる
\(SW_B\)閉じるとベース・エミッタ間にベース電流が流れます。

この状態で\(SW_C\)を閉じると、コレクタ・エミッタ間にかかる電圧があるので、ベースを通り越してエミッタからコレクタにコレクタ電流\(I_C\) が流れます。

NPN型トランジスタ

NPN型トランジスタとは、P型半導体とN型半導体をN型・P型・N型の順に接合したトランジスタをいいます。

NPN型トランジスタは、上側のN型半導体をコレクタ(C) 電極、中央のP型半導体をベース(B) 電極、下側のN型半導体をエミッタ(E) 電極といいます。

NPN型トランジスタの電池の接続方法

NPN型トランジスタのベース・エミッタ間には、図のようにベースに電池のプラスエミッタには電池のマイナスを接続します。

また、コレクタ・エミッタ間には、コレクタに電池のプラスエミッタには電池のマイナスを接続します。

NPN型トランジスタの動作原理

\(SW_B\)を閉じる
\(SW_B\)を閉じてベース・エミッタ間に図のように電池を接続すると、ベース・エミッタ間に順方向電圧がかかりますので、ベース内の正孔はエミッタに向かって移動します。

エミッタ内にある電子は、ベースのマプラスに吸引されベースに移動します。
このため、ベース・エミッタ回路にはベースからエミッタに向かってベース電流\(I_B\) が流れます。

\(SW_B\)と\(SW_C\)を両方閉じる
\(SW_B\)閉じるとベース・エミッタ間にベース電流が流れます。

この状態で\(SW_C\)を閉じると、コレクタ・エミッタ間にかかる電圧があるので、ベースを通り越してコレクタからエミッタにコレクタ電流\(I_C\) が流れます。

ダイオードの仕組み

2018.02.22

以上で「トランジスタの仕組み」の説明を終わります。