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 電子部品の基本 その7

トランジスタ




能動素子の王道といえば半導体で作られるトランジスタです。
昔は、真空管などが能動素子の主流でしたが超小型化ができるトランジスターが発明されてからは一挙に入れ替わりました。

トランジスターには何種類もの派生があり、バイポーラ型、FET型、IGBT型、UJT型など多くのタイプが存在しますが、その7ではもっとも基本的なトランジスタであり現在も多く使われているバイポーラ型トランジスタについて簡単に説明します。


バイポーラトランジスタ

トランジスタは半導体の増幅素子で3つの電極を持っており、小さな信号を増幅する作用と、増幅作用を応用した電気の流れをオン・オフするスイッチング作用があります。

 

1)構造別種類

半導体には、電子が過剰状態にある「N型半導体」と、電子が不足状態(電子の対称語としてホールが過剰状態とも言います)にある「P型」半導体があります。
これらは、完全な導体でもなく、完全な絶縁体でもないという中間の性質を示すため半導体と呼ばれています。

トランジスタは、この半導体の組み合わせによって2種類の「NPN型」と「PNP型」があります。

 





トランジスタの3つの端子は、「エミッタ E:Emitter」、「ベース B:Base」、「コレクタ C:Collector」と呼ばれています。
NPN型とPNP型では流れる電流の向きが異なり、NPN型は B→E 、C→E の方向に流れ、PNP型は E→B、 E→C の方向に流れます。
初心者の方にはなかなか想像がつかないポイントですが、NPNの場合コレクタC及びベースBの電流が途中で合わさってエミッタEに流れ込むというように考えます。
また、PNPの場合は逆にエミッタEからベースBとコレクタCに電流が分流して出ていくというように考えます。
つまりエミッタという電極が集配所の役目をするわけです。
NPN型とPNP型ともトランジスタとしての性質は同じですが、電流の向きがわかりやすいため、エンジニアには好んでNPN型が使われます。
 


2)トランジスタの型名

日本ではJISでトランジスタの型名の頭に次の3文字の英数字を使うように制定されており、下記のように使われています。

  2SA:高周波用PNPトランジスタ   2SB:低周波用PNPトランジスタ

  2SC:高周波用NPNトランジスタ   2SD:低周波用NPNトランジズタ


最近は、高周波と低周波という区分けは昔ほど厳密ではないようです。



 

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