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「電子工作:電子回路を設計する:トランジスタ」についてご紹介|「電子工作/修理/メンテナンス」

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「電子工作:電子回路を設計する:トランジスタ」についてご紹介

ご訪問ありがとうございます。

今回は、「電子工作:電子回路を設計する:トランジスタ」についてご紹介します。

「トランジスタ」について

トランジスタは、負荷としてのLEDを駆動(ON-OFF)するスイッチですから、電気的特性はLEDを上回っている必要があります。

乾電池を電源にする

無安定マルチバイブレータ(電源:乾電池仕様)

「電子工作:電子回路を設計する:電源方式を決める」についてご紹介|「電子工作/修理/メンテナンス」
「電子工作:電子回路を設計する:電源方式を決める」についてご紹介ご訪問ありがとうございます。今回は、「電子工作:電子回路を設計する:電源方式を決める」についてご紹介します。 「電源方式を決める」目的や機能が明確に決まっている電子回路では、電...

2SC1815(東芝セミコンダクター社)

ここでは、小信号用として広く普及している、東芝セミコンダクター社の2SC1815を選びました。通常、トランジスタを選ぶことは、決して容易な作業ではありません。とくに増幅器としての利用では、周波数や各端子間電圧・電流、周囲温度などが複雑に関連しています。

しかし、無安定マルチバイブレータでは、スイッチとして飽和領域だけを使います。トランジスタに加わる電圧や、コレクタ電流Ic、動作周波数が固定しているため、選定が正しかったかを判断するのは容易です。

2SC1815データシート

「【1】外形寸法」について

パッケージはTO-92形で小型ですが、手作業でよく使われます。しかし、リード線間のピッチは1.27mmと狭く、このままではブレッドボードには使えません。取り付ける際に、フォーミングが必要となります。

2SC1815の外形寸法

2SC1815の外形寸法

「【2】最大定格」について

各抵抗値を決めていないこの段階では、ベース電流を除く電圧・電流の確認ができます。

電源電圧がV=3.0V、LEDの順方向電流がF=10mAと決まっていますから、最大定格のコレクタ・エミッタ間電圧VCEOとコレクタ電流Icは、難なくクリアしています。

トランジスタが飽和しているときの消費電力については、使用条件がかなり異なりますが、電気的特性のVCE(sat)を0.1Vと仮定すると、0.1Vx10mA=1mWで全く問題になりません。

2SC1815の最大定格

2SC1815の最大定格
項目 記号 定格 单位
コレクタ・ベース間電圧 VCBO 60 V
コレクタ・エミッタ間電圧 VCEO 50 V
エミッタベース間電圧 VEBO 5 V
コレクタ電流 Ic 150 mA
ベース電流 IB 50 mA
コレクタ損失 Pc 400 mW
接合温度 Tj 125
保存温度 Tstg -55-125

2SC1815の電気特性(Ta 25°C)

2SC1815の電気特性(Ta 25°C)
項目 記号 測定条件 最小 標準 最大 単位
コレクタしゃ断電流 ICBO VCB=60V, IE=0 0.1 μA
エミッタしゃ断電流 IEBO VEB=5V, IC=0 0.1 μA
直流電流増幅率
hFE VCE=6V, IC=2mA 70 700
hFE VCE=6V, IC=150mA 25 100
コレクタ・エミッタ間飽和電圧 VCE (sat) IC=100mA, IB=10mA 0.1 0.25 V
ベース・エミッタ間飽和電圧 VBE (sat) IC=100mA, IB=10mA 1 V
トランジション周波数 fT VCE=10V, IC=1mA 80 MHz
コレクタ出力容量 Cob VCB=10V, IE=0, f=1MHz 2 3.5 pF
ベース拡がり抵抗 Fbb’ VCE=10V, IE=1mA, f=30MHz 50 Ω
雑音指数 NF VCE=6V, IC=0.1 mA,
f=1kHz,RG=10kΩ
1 10 dB

逆バイアス電圧

また、無安定マルチバイブレータの発振中、ベース端子には逆バイアス電圧(-3V)が加わることになります。これについては、エミッタベース間電圧(ベースから見たエミッタの電圧)がVEBO=5Vとなっており、十分な余裕があります。

トランジスタの選定はおおむね正しいと判断されますが、最大定格と電気特性は、抵抗値を決めるにあたって、あとでもう一度見直します。

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