【基礎から学ぶ電子回路】 ダイオードとトランジスタの関係

電気電子
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基本的に”イメージ”を意識した内容となっておりますので、基礎知識の無い方への入門向きです。
じっくり学んでいきましょう!

今回は、「ダイオードとトランジスタの関係」についての説明です。

ダイオードとトランジスタの関係

トランジスタのベース-エミッタ間の電流が流れる向きを示す矢印はダイオードを意味している。

トランジスタの回路記号とダイオードの関係

トランジスタの回路記号は以下のようになっていますよね。

図1

トランジスタはベース-エミッタ間で矢印の向きに電流が流れます
その際に電圧降下をするわけですが、その値は大体0.7Vとされています。
この0.7Vってどこかで見覚えがありませんか?
答えはダイオードの順方向電圧です。
つまり、トランジスタの回路記号の矢印部分はダイオードと見なすことが可能です

その方向にしか電流は流れませんし、電流が流れた場合の電圧降下は大体0.7Vになるので、覚えておいて損はありません。
場合によっては矢印ではなくしっかりとダイオードの形で描かれている回路図もあったりするのですが、あまり一般的ではないかと思います。

トランジスタの回路記号とダイオードの関係 ~理由

では、なぜそんな関係になっているかわかりますか?

これに関しては、ダイオードとトランジスタについてしっかりと原理を理解した上で考えればすぐにわかります
というかよくよく考えれば当たり前ですし、過去の記事でほぼ答えを言っていたりします。

npn型のトランジスタを例に考えてみますね。

npn型のトランジスタのベース-エミッタ間に電流を流そうとした場合、図2のような繋ぎになります。
※ イメージ図なので抵抗の類いは無視しています。

図2

ここで思い出してほしいのですが、一般的なダイオードはpn接合ダイオードというn型半導体とp型半導体を組み合わせた電子部品のことを指しています
ダイオードに電流の流す方向(順方向)へ電源を繋ぐと図3のようになります。

図3

図2と図3を見比べてみると、トランジスタのベース-エミッタ間に図3を左右反転にした回路がそのまま当て嵌められているのがわかりますでしょうか?

と言うことは、トランジスタのベース-エミッタ間はp型半導体とn型半導体を接合しただけ…つまり、ダイオードと同じ構成になっているわけです
だからトランジスタのベース-エミッタ間の電圧降下はダイオードの電圧降下(順方向電圧)と変わらないのです

pnp型トランジスタの矢印の方向がnpn型と反対になる理由も同じように考えればわかります。
npnという並びがpnpという並びに変わったわけですからね。
n型半導体からp型半導体へ電子が移動するので、そりゃダイオードの向きも反転します。

わかっている人は説明するまでもなく知っている内容だったと思いますが、学校で勉強しただけだとこの辺りの詳しい説明は当然のように取っ払われているので、結構知らなかった方は多いのではないでしょうか?
私もそのパターンだったので復習がてらこうしてまとめてみたわけですが、やはり受動的に勉強すると何も糧になっていないということが実感できますわ。

以上、ダイオードとトランジスタの関係についての説明でした。


【基礎から学ぶ電子回路】

◎電子放出と電子の運動
◎半導体とは? ~電子と正孔について
◎ダイオードの動作原理

◎理想ダイオードの特性とダイオードの近似回路
◎ダイオードのクリッピング作用 ~ダイオードで波形をカットする
◎ダイオードと並列に繋がれた回路の考え方
◎トランジスタの動作原理
◎バイポーラトランジスタとユニポーラトランジスタの違い
◎トランジスタの増幅作用

◎ダイオードとトランジスタの関係

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