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公開日:2018/9/18 , 最終更新日:2023/11/3        

前提知識


トランジスタは半導体を組み合わせた素子のことで、スイッチ機能と電流増幅機能を持っています。トランジスタには大きく以下のトランジスタがあります。

■バイポーラトランジスタ

バイポーラトランジスタにはpnp型とnpn型の2種類あり、ベースに電流を流すと、エミッタ-コレクタ間に大きな電流を流すことが出来ます。 npn型はコレクタ→エミッタに向けて電流が流れ、pnpはエミッタ→コレクタに向けて電流が流れます。バイポーラとは正負両極という意味です。



トランジスタの特性として、ベースにかける電圧に対するエミッタ-コレクタ間を流れる電流の特性は以下のとおり。ベースにかける電圧があるところから急激に立ち上がります。 この急峻な特性はオペアンプの動作に影響します。


■電界効果トランジスタ(FET:Field Effect Transistor)

電界効果トランジスタには大きく分けて以下があります。

<接合型電界効果トランジスタ(JFET:Junction FET)>
ゲートに電圧を印加していないときに電流が流れるのが特徴です。 nチャネル型とpチャネル型がありますが、ソースからドレインに向かって電流が流れる向きは同じなので、記号も共通です。



<金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ(MOSFET:Metal-Oxide-Semiconductor FET)>
MOSFETは高速動作が可能で、バイポーラに比べて低損失であるが高価であるという特徴があります。なおMOSFETには電流増幅の機能は無くスイッチ機能しかありません。 なお近年では半導体の素材にSiC(シリコンカーバイト)を用いたMOSFETもあり、高速で高耐圧であるという特性を持っています。



■IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)
絶縁ゲート型バイポーラトランジスタといい、MOSFETとバイポーラトランジスタを合わせた構造を持っており、 高速動作が可能(ただしMOSFETには及ばない)で、MOSFETより高電圧に耐えることができ、かつ低損失であることが特徴です。









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