トランジスタ（Tr）の基礎

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2009-04-29 2018-06-06

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• トランジスタ
• Tr
• 基礎
• エミッタ
• ベース
• コレクタ

トランジスタを単なる「スイッチ」としてON・OFF動作させ利用する場合に必要な、基礎知識を学びましょう。

1.トランジスタの基礎

私が学生時代に、NPN・PNPとか、Ib・Ic・Ieとか、hfe等、いろいろ習った気がするけど、よく覚えてません（教えていただいた先生方、ごめんなさいｗ）。 トランジスタを増幅器として使う場合は、細かいことを覚えないと使えない気がしますが、単純なスイッチの代替に使う場合であれば、簡単で便利に利用できる場合があります。 デジタルのゼロ／イチの世界では、ＯＮ／ＯＦＦが切り替えられればよい場合も少なくありませんので、ここではトランジスタのスイッチ的な使い方を主に説明します。

2.トランジスタの極性

トランジスタには極性があります。エミッタ (Emitter：放出する)、 コレクタ (Collector：集める) 、 ベース (Base：基準)の3本の足があります。 私はこの端子の名前を覚えるのに、トランジスタの樹脂の平面を自分に向けて左から順に「エクボ」と覚えていましたｗ

3.基本的な利用方法（オープンコレクタ）

よく目にするキーワードとしてオープンコレクタがありますが、以下のように接続して利用する場合が非常に多いです。

図1を見てください。入力として、ベース－エミッタ間に電圧を加えない（0V）と、トランジスタはOFF状態で、出力は5Vとなります。 これをわかりやすいように、トランジスタをスイッチに置き換えてみると図2のようになります。スイッチは押されていませんので、出力は5Vとなります。

図3を見てください。入力として、ベース－エミッタ間に電圧を加える（5V）と、トランジスタはON状態になり、出力が0Vとなります。 これをわかりやすいように、トランジスタをスイッチに置き換えてみると図4のようになります。スイッチがおされているので、出力は0Vとなります。

図1・2と図3・4を表にしてみると以下の様になります。

図	入力	トランジスタ （スイッチ）	出力
図1・図2	Low（0V）	OFF	High（5V）
図3・図4	High（5V）	ON	Low（0V）

この回路は入力に対して出力が反転しているので、インバーター回路になっています。 回路の途中で論理を反転させたい場合は、この様なインバーター回路を入れることがあります。

4.これだけは覚えておきたいトランジスタ

2SAxxxx、2SBxxxx、2SCxxxx、2SDxxxxといろいろなトランジスタの型番がありますが、 スイッチとして良く使うトランジスタは2SC1815です。まずはこれを覚えておけば大丈夫です。

ちなみに2SAxxxx、2SBxxxx、2SCxxxx、2SDxxxxの詳細は Trの「2SA 2SB 2SC 2SD」で説明します。

5.2SC1815はどんなトランジスタか？

2SA1815は高周波用のNPN型トランジスタです。使い方は、エミッタ（E）を接地（0Vに接続）します。 入力はベース（B）です。出力はコレクタ（C）になります。この接続方法はオープンコレクタと呼ばれます。