1947 年、J. バーディーンと W.ブラッテンは、世界でトランジスタと呼ばれるものを最初に発明した人です。このタイプのトランジスタは純粋に点接触でした。
1951 年、科学者のウィリアム ショックレーがバイポーラ接合トランジスタを発明しました。接合型トランジスタを代表するトランジスタには、pn接合が存在していました。しかし、トランジスタが登場したのはこれが初めてではありませんでした。
それでは、増幅器としてのトランジスタ (共通エミッタ構成) の学習資料を詳しく見ていきましょう。
増幅器としてのトランジスタ
トランジスタは、弱い信号の強度を高めるときに増幅器として機能します。トランジスタがこのようにバイアスされている場合、トランジスタはアクティブ領域にあると言われます。アクティブ領域は V0 と Vi である必要があります。ここで、V は電圧です。入力に対する出力の変化率は、曲線の直線部分の傾きです。出力は Vcc-IcRc であり、IcRc ではなく、負であるため、CE アンプの入力電圧が上昇し、出力電圧が低下します。したがって、この状態では、出力は入力と位相がずれています。
ここで、出力と入力電圧の ΔVo と ΔVi の小さな変化を考えてみます。
ΔV0/ΔViはアンプの信号電圧利得Avと言われています。
この回路は、Vbb 電圧がアクティブ領域の中間点に対応する固定値を持つ場合、電圧ゲイン ΔV0 / ΔVi を持つ CE アンプとして動作します。回路内の抵抗に関して、電圧ゲイン Av を表すことができます。
V0 =VCC
ただし、この回路のデルタ IBR B と比較すると、デルタ VBE は無視できるほど小さいです。つまり、この CE アンプの電圧ゲインです。
VBB が伝達曲線の線形部分の中間点に対応する固定値を持つ場合、ベース電流とコレクタ電流は一定になります。 VCE=VCC -I CR C は一定です。
Vi =0 の場合、
Vcc =VCE + IC R L
発振器としてのトランジスタ
これは、周期的な振動信号 (多くの場合、方形波と正弦波) を生成する電子デバイスです。基本的には、電源からの直流を交流に変換します。また、入力なしで連続的に交互の波面を生成します。
トランジスタの機能
トランジスタには 2 つの異なる機能があります。つまり、2 つの異なる方法で動作します。電荷キャリアは、適切な電圧が端子に印加されると、トランジスタのさまざまな領域を移動します。
- 私たちが知っているように、トランジスタは、このデバイスによって信号の拡大されたコピーを生成する増幅器として機能するように発明されました。増幅器としてのトランジスタは、この記事で詳細に研究する非常に興味深いトピックです。
- 第二に、後で同じ重要性のスイッチとして機能します。
トランジスタの特性とその応用
トランジスタには、エミッタ、ベース、コレクタの 3 つの端子しかありません。
トランジスタは、共通エミッタ (CE)、共通ベース (CB)、共通コレクタ (CC) の 3 つの方法で構成できます。
CE 構成では、トランジスタが最も広く使用されています。
CE 構成
CE 構成には、次の 2 種類の特性があります。
- 入力特性 – 入力はベースとエミッタの間にあります。ベース電流 Ib とベース-エミッタ間電圧 Vbe の間の変化は、入力特性と呼ばれます。
- 出力特性 – 出力はコレクターとエミッターの間です。コレクタ電流 Ic とコレクタ・エミッタ間電圧 Vce の変化を出力特性と呼びます。
Vbe に対する Ib の依存性については、共通エミッタ電圧 Vce を一定に保つ必要があります。入力特性を得るために、トランジスタはアクティブ状態にある必要があり、ベース - コレクタ接合が逆バイアスになるように、コレクタ - エミッタ電圧 Vce も十分に大きく保つ必要があります。ベース - コレクタ接合部の逆バイアスは高く、トランジスタを増幅器として動作させます。そのため、共通エミッタ電圧の増加は共通ベース電圧の増加として現れ、ベース電流 (Ib) への影響も無視できます。
結論
この増幅器は、出力によって得られる強度が高いため、長距離での通信に使用されます。また、無線信号にも使用されます。 n-p-n および p-n-p 接合は、アンプとして最適なトランジスタとして使用されます。トランジスタ増幅器には、エミッタ接地、ベース接地、コレクタ接地の 3 種類があります。線形回路のアクティブ領域にある場合にのみ増幅器として機能します。また、電気信号の生成、増幅、および信号の制御にも使用されます。簡単に言えば、アンプは信号の電力または電圧を増幅するデバイスの一種です。
