- トランジスタの構造
- トランジスタの動作原理
- FETのしくみ
電験三種【理論】ではトランジスタの仕組みについて問われる問題が出題されます。
![ももよし](https://momoyoshiblog.com/wp-content/uploads/2021/08/CE4AB845-186F-49C2-B890-9033894FB087.png)
トランジスタの構造と動作原理が重要なポイントだよ
トランジスタの構造
![](https://momoyoshiblog.com/wp-content/uploads/2022/01/5621deba8a18b839c7a4321764bb05e8-2.png)
トランジスタはp形半導体とn形半導体でできており、3つの半導体でサンドイッチを作ったような構造をしています。
3つの半導体それぞれに端子が接続されており
- B:ベース
- C:コレクタ
- E:エミッタ
と呼びます。
トランジスタの動作原理
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C-E間だけに電圧を加えた場合、
n-pの順で接続されている上側では空乏層が広がり、電流が流れることができません。
そこで、B-E間にも電圧を加えることでB-E間には電子の移動を起こし、エミッタ側の電子が移動しやすい環境を作る必要があります。
電流増副作用
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エミッタ電流\(I{}_E\)は、ベース電流\(I{}_B\)とコレクタ電流\(I{}_C\)の和で求められます。
$$I{}_E=I{}_B+I{}_C$$
また、コレクタ電流\(I{}_C\)とベース電流\(I{}_B\)の比を電流増幅率といいます。
$$h{}_{FE}=\frac{I{}_C}{I{}_B}$$
トランジスタの特性
![](https://momoyoshiblog.com/wp-content/uploads/2022/01/5f63f49b6b7d98988e1002a4a4f2d6d5.png)
電界効果トランジスタ
![](https://momoyoshiblog.com/wp-content/uploads/2022/01/04f86ea9c104d100d663feb8a9a65769-1.png)
nチャネル形の場合は、上図のpとnがそれぞれ入れ替えた構造になります。
電界効果トランジスタ(Field Effect Transistor)の頭文字をとりFETと呼ばれることもあります。
電界効果トランジスタの動作原理
接合型FETでは空乏層の大きさをコントロールし、流れる電流の大きさを変化させています。
![](https://momoyoshiblog.com/wp-content/uploads/2022/01/63ead695680eb0c485fa3f134844052f-1.png)
絶縁ゲート形(MOS FET)にはエンハンスメント形とデプレッション形があります。
エンハンスメント形は、ゲート電圧を加えてキャリアの通り道を広げます。
![](https://momoyoshiblog.com/wp-content/uploads/2022/01/0ae7c62e50dc705df75843b104ce66cd.png)
一歩、デプレッション形は、あらかじめチャネル(キャリアの通り道)を作っておき、ゲート電圧によって道を狭くします。
この分野が出題年度
H23,H17,H16,H15,H11
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