2025/07/15 エレクトロニクスデザイン対策
トランジスタの動作原理について
入力側でのpn接合だけを考えると、電流をどの向きに流すべきか判断できる
たとえばnpnトランジスタでは、n型とp型が接合しているから、n型の多数キャリアである電子が移動する方向が順方向となる。
この章で説明されているのは、ベース接地回路とエミッタ接地回路である。
トランジスタの基本回路
トランジスタの機構、電流の方向などを正しく書けるかを確認しておく
入力信号に対して、各点の波形がどのように振舞うのかを確認しておく。
静特性
トランジスタを構成するダイオードの特性
入力特性: 入力側のpn接合ダイオードの電流・電圧の関係。
順方向電圧を流したときに電流がどのような大きさになるのかを表す。
出力特性: 出力側のpn接合ダイオードの電流・電圧の関係。
入出力の電流・電圧の関係
エミッタ接地回路では、トランジスタのベース・エミッタ間を入力、コレクタ・エミッタ間を出力として扱う。
電流伝達特性: ベース電流とコレクタ電流の関係。
電圧帰還特性: ベース・エミッタ間電圧とコレクタ・エミッタ間電圧の関係。
チェックシート
5章
5.2
固定バイアス回路の回路図を書くことができ、2電源方式と比較できる。
ベース・バイアス抵抗を求めることができる。
例題5.1、5.2
5.3
自己（電圧帰還）バイアス回路の回路図を書くことができる。
ベース・バイアス抵抗を求めることができる。
コレクタ電流が一定になる原理を説明できる。
例題5.3
5.4
電流帰還バイアス回路の回路図を書くことができる。
バイアス抵抗、エミッタ抵抗を求めることができる。
例題5.4、5.5
5.5
コレクタ遮断電流ICBOとICEOという概念を説明できる。
安定係数がどのように用いられるかを説明できる。
安定係数を導出できる。
例題5.6、5.7
6章
6.1
h定数の定義と、意味を説明できる。
式6.6 が、以降の章で登場するh定数等価回路や動作量の導出を理解するために必須なので、よく覚えておく。
6.3
ベース接地、コレクタ接地でのh定数を、エミッタ接地h定数で表すことができる。
例題6.2
6.4
動作量の意味を説明できる。
5つの動作量と、その定義を書くことができる。
動作量をh定数で表すことができる。
例題6.4、6.5
各接地回路の特徴を説明できる。
エミッタの交流抵抗の概念を説明できる。
例題6.6
交流抵抗とh定数のかかわりを説明できる。
簡略化した各接地回路における動作量を導くことができる。
エミッタフォロワ増幅回路の概念を説明できる。
エミッタフォロワ増幅回路の回路図を書ける。
例題6.7、6.8、6.9
7章
7.1
接合形FET（J-FET）の動作原理を説明できる。
金属酸化物半導体FET（MOS-FET）の動作原理を説明できる。
エンハンスメント形とデプレッション形の動作原理を説明できる。
7.2
ピンチオフ電圧の概念を説明できる。
FETの出力特性、伝達特性の意味を説明できる。
FETの特性例の傾向と、その理由を説明できる。
7.3
FETの回路記号を書ける。
7.4
C-MOSの構造を回路図で説明できる。
C-MOSの利点を説明できる。
C-MOSを用いたNOT回路の動作原理を説明できる。
7.5
その他
負帰還増幅回路での、直列/並列帰還、直列/並列注入の違い、インピーダンスとの関係
差動増幅回路
効果（信号がないとき、入力が変化しても出力には影響しないこと）
動作原理（）
メモ
バイアス回路の違いは、降下の方法。
固定バイアス回路はVccを降下させる。
自己バイアス回路は、コレクタ・エミッタ間電圧を降下させる。
電流帰還バイアス回路は、RAとRBで分圧したうえで、エミッタ電圧を抵抗REで降下させる。
h定数等価回路を書くときは、
1. v1の等式と電圧則からループを作る
2. i2の等式と電流則から分岐を作る
3. つなげる！
交流抵抗（$ \frac {dV}{dI}）覚えておく
わからなかったこと
p.92
$ A_{v1}の導出で、なぜ$ A_vに$ \frac{1}{1-j\frac{1}{\omega C_1 R}}をかけているのか
たぶん、等価回路のなかで$ v_1との電圧則を考えると導けるのだが、導出が本文では省略されており...
p.113
$ V_{GS}=-R_SI_Dの導出
$ R_Sによる電圧降下はたしかにこの値だが、$ V_{GS}がなぜこの値になるのは分からない
$ V_G=0らしい？
たしかに本文にも、$ R_Gはゲートとアースを電気的に接続し、電流が流れないとあるから、$ R_Gによる電圧降下は考えなくて良さそう
説明してみる
Nチャネル接合型FET（J-FET）は、n型半導体の中にp型半導体を接合し、ゲート、ドレイン、ソースの3つの電極を付けたものである。
空乏層が広がる方向にゲート電圧を加えることで、ドレイン電流の大きさを制御することができる。
においては、ゲート電圧が0の場合、ドレイン・ソース間電圧を高めていくことでドレイン電流が線形に増加していく。これを線形領域と呼ぶ。しかし、ドレイン・ソース型電圧が高まると同時に、空乏層も大きくなり、ドレイン電流の増加が頭打ちになる。これ以降を飽和領域と呼ぶ。