ジャンル不定の日記です。

トランジスタの特性

ニッケル水素電池の電圧を検知してスイッチするのにトランジスタを理解すればできるんじゃないかと思って、トランジスタについて勉強した。

電子回路系の情報はググっても初心者向きの情報がなかなか出ずわかりにくいが、
トランジスタをCBEではなく、ダイオードと同じくPとNで考えると理解できた気がするので、まとめる。


ダイオードの特性
P → N : 順方向=流れる
N → P : 逆方向=流れない

NとPが3つ繋がったトランジスタに当てはめると、
NPN : ベースから端がPNなのでベースから流れる
PNP : ベースから端がNPなのでベースから流れない(ベース方向には流れる)

ダイオードの特性で考えると、NとPが3つつながったトランジスタではCE間にはN→Pの向きがあるので電流は流れないような気がするが、
P→N間に電流が流れる場合はNPN(又はPNP)間でも電流が流れる。

つまり、
NPN型ではC方向からN→Pなので流れないが、BE間はP→Nなので流れる。BE間で流れると一緒にCE間も流れる。
PNP型ではEB間がP→Nなので流れて一緒にEC間も流れるが、E→B方向の電圧がB→E方向で相殺されてEB間の電流が止まるとEC間も止まる。


ダイオードと同じでP→N方向に順方向電圧降下が生じるので、降下する電圧以上の電圧でなければスイッチできない。
P→N方向の順方向電圧降下はダイオードと同じでおよそ0.6V。
P側よりもN側の電圧を下げる必要があり、 PとNで考えるとCBEの関係がわかりにくいが、Bとの間で電流が流れるのはE。
NPN型ではB→E方向がP→Nなので、EをGND(0V)近くに設置する。
PNP型ではE→B方向がP→Nなので、Eを電圧の高い方(電源近く)に設置する。
両端はP又はNで同じだが、通常は極性がありCとEの逆接はダメ。
実際の部品では、ベースの端子は真ん中ではなく端になっている場合が多い模様。


CE間に流れる電流の大きさはBE間に流れる電流の大きさに比例し、BE間に流れる電流よりもCE間に流れる電流の方が大きくなる。
そのため、B側に大電流が流せない場合でも、大電流を要する回路をCE間と直列につなぐとB側の少ない電流で制御できる。



てな感じだと認識した。
ニッケル水素の電圧低下をトランジスタで検知するのを実験してみようと思うのだが、
実際に電池を使ってやってみようかと思ってたが、5Vで電圧の安定したUSB電源を使って抵抗を使ってニッケル水素レベルに下げる感じの方が良さそうなことに気づいた。