□ H13年12月期 A-10  Code:[HC0302] : トランジスタ回路で、ベースバイアスとコレクタ電源の極性が正しい組合せ
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	トランジスタを動作させるには、増幅しようとする信号の他に、「バイアス」という考え方が必要になります。そのバイアス電圧の掛け方を理解するには、トランジスタ内部の動作を簡単におさらいしておくことが必要です。 　内部の動作が分かっていれば、PNP,NPN,ベースバイアス・コレクタバイアスの組合せをいろいろ変えて出題されても、迷うことがありません。 ［１］トランジスタはどう動作している？ 　まず、Fig.HC0302_a左のように、C-E間には電圧ＶCを掛けたまま、B-E間の電圧ＶBをゼロから徐々に上げて行くことを考えます。電圧をかける向きは、図のようにします。ここで答えが出てしまっているわけですが、まずは動作を頭に入れるためと思って見て下さい。 　ＶBが零の時は、コレクタ電流ＩCは流れません。B-C間が逆バイアス（ＶC＞ＶB）になっているので、ダイオードと同じ整流作用のためです。ＶBを徐々に上げてゆくと、順方向バイアスなので、ベースには電流ＩBが流れはじめます。 Fig.HC0302_a トランジスタの動作とバイアス 　ベースに入った正孔は、エミッタ側に引かれて、エミッタから来た電子と再結合してベース電流が流れます。ベースは非常に薄く作られているので、ベース電流が流れるとキャリアが少なくなり、空乏層のような状態になります。 　この状態になるとB-C間は「逆バイアス」状態ではなくなりますので、今まで流れなかったエミッタからの電子がコレクタへ流れ始めます。しかも、コレクタ電流がベース電流に比例して…。 　詳しいメカニズムは、半導体の教科書に解説してもらわなくてはなりませんが、ここでは現象だけ理解しておきます。 ［２］トランジスタは電流で電流を制御する 　上で見たように、トランジスタは、ベースに流れる電子や正孔の数（すなわち電流）で、コレクタに流れる電子や正孔の数（すなわち電流）を制御する素子です。よくFET（電界効果トランジスタ）と対比して出題されますが、FETは「電圧で電流を制御する素子」ですので、動作原理が全く異なります。 それでは、解答に移ります。 　１…PNP形で、ベースバイアスもコレクタバイアスも逆です 　２…PNP形で、ベースバイアスは正しいですがコレクタバイアスが逆です 　３…NPN形で、ベースバイアスは正しいですがコレクタバイアスが逆です 　４…NPN形で、ベースバイアスもコレクタバイアスも逆です 　５…NPN形で、ベースバイアスもコレクタバイアス正しい向きです となりますから、正解は５と分かります。
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