第10回分
ベース端子は99%通り抜けるのに、なぜ存在するのか。
その1%の電子をつかまえるため（それがIBになる）、ですね。
pn接合を通ってコレクタへ行く電子がほぼ全て通るのはなぜか。
ベース領域(P型)が非常に薄いため、です。
ベースが薄いのなら、ベースに電流が流れなくても多少はC-E間に電流は流れたりはしないのか。
C-E間は、N-P-Nという構造ですので、2つのダイオードが逆向きに
つながっている状態、といえます。
この状態では、C-E間に電圧を加えても、どちらかのダイオードが
逆方向に電圧が加わっていますので、電流は流れられません。
コレクタに到達しなかったごくわずかの電子はどこに消えるのか。
ダイオードの順方向電流と同じで、ホールと再結合し、
その分が、IBやIEとして電子・ホールが補充されます。
トランジスタのI_CとI_EはC-Eを導線と見なしてI_C＝I_Eでよいか。
結果としてそういうことですが、
IC=IEとなるのは、上記のようにベース領域が薄いのがポイントです。
V_CE＝-I_C/(∂I_C/∂V_CE)の右辺の符号-は、なぜ消えるのか。
アーリー効果でV_CEのマイナスがなくなるのはなぜか。
それがアーリー電圧の定義だから、ですね。
R_Eにかかる電圧の求め方が分かりません。
ん？R_Eってなんだ？そんなものは今回の講義では扱っていないぞ？
h_FEは何を示していますか。
とりあえずはβと同じもの、と考えておいてください。
正確には次回触れますが、エミッタ接地増幅回路での
ibとicとの比、として定義されます。
問題にV_BBとありましたが、Bが+であり、-でもあるという意味ですか。
ああ、これはちょっと例外ですね。
あの電圧源の名前がV_BB、ということです。
βとは何か。また例題3.3でβの単位が[Ω]になるのはなぜか。
IBとICとの比、のことです。
また、βは、このように無次元で単位はないはずですが・・・おかしいですね。
なぜV_BE≒0.6Vなのか。また、テストでも0.6Vか。
ダイオードの順方向電圧が、ある程度電流が流れているときには
ほぼ一定とみなしてよい、というのと同じ理屈です。
テストでは、基本的には、そのような仮定をしてよい、と指示をします。
I_B-V_BEがダイオードと同じ関係となるというのが分かりません。
B-E間は、P型-N型の接合で、ダイオードと同じ構造だから、ですね。
ダイオードはなぜ逆方向に電流が流れないのか。
電子とホールの再結合(出会い)がおこらないので、
電子とホールの補充が起こらないから、です。
I_F＝I_S*(exp(-V_D/nV_T)−1）のI_S、n、V_Tとは何か。また覚える必要はあるか。
いえ、覚えなくてよいです。
とりあえずは、なんかの定数、と理解しておいてください。
(ただし、講義では触れませんでしたが、V_Tは、実際には温度に比例する定数です)
I_Fの式は教科書ではexp(V_D/nV_T)となっているが、どちらが正しいのか。
同じ式じゃないですかね。
N型とP型とはどういう意味でどのように使い分けるのか。
負電荷の電子が多いのがnegativeなのでN型、
正電荷のホールが多いのがpositiveなのでP型、です。
使い分けは、一般論はありませんので、ダイオードやトランジスタなどの
個別の例をみていってください。
pnpとnpnの性質の違いは何か。また2つのタイプがある利点は何か。
基本的にはpnpとnpnは、電圧・電流の向きを逆にすれば
同じ特性になります。
また実用上は、電源電圧と信号電圧の大小関係などから
使い分けることになりますが、とりあえずは気にしなくて結構です。
ダイオードやトランジスタを使うと何ができるようになるのか。
今回は触れませんでしたが、ダイオードは整流などに使い、
トランジスタは、たとえば増幅回路に使います。（これは次回に扱います）
トランジスタは電源の向きが変わるとどうなるのか。
電子とホールの動きを考えてもらうとわかると思いますが、
IBにあわせてICなどが流れないんじゃないですかね。
ツェナーダイオードはスルーしたが、やらないのか。
とりあえずは講義でスルーしたところは、スルーで結構です。
(情報／生命情報コースの必修科目である「電子回路第1」として
大切と思われるところを、時間との兼ね合いで選んで扱っています)
なぜケイ素にリンやホウ素を混ぜると電子や正孔が含まれるのか。
興味がある人は、そのテの文献を探してみてください。
リンとホウ素を両方混ぜるとどうなるか。
等量なら、電子もホールもなくなって、何も加えないシリコンと同じですね。
半導体素子に用いるものとしてシリコン以外に何かあるのか。
基本的にはIV族元素のSi・Geがあります。
そのほかに、III族とV族の化合物(GaAsなど)もあります。
アーリー電圧を考慮する意味とアーリー効果の仕組み、求め方がよく分かりません。
ここは時間がなくてはしょってしまいました。
アーリー効果の仕組みは、実はけっこうおくが深いので、
講義では扱えなさそうですので、興味のある人は、
そのテの文献をあたってみてください。
とりあえずは、VCEが増えるとICも少し増えて、のばしていくと1点で
交わる、という事実だけ、でけっこうです。
アーリー効果は何に活用するのか。
活用、というか、でてしまう現象、というところですかね。
カソード、アソードの名前の由来は何か。
もともとは化学の用語で、
陽イオンのことをanion、陰イオンのことをcathionといいます。
そこに、電極をあらわす接尾辞(-ode)をつけて、
陽極(プラス極)をanode、陰極(マイナス極)をcathodeといいます。
ダイオードの場合、順方向電流を流すときに
電圧源のプラスをつなぐのがanode、
マイナスをつなぐのがcathode、ということです。
期末試験はいつ頃ですか。
こちらを参照。
7/23の予定です。
ものづくりプロジェクトに興味ありますが、ネタを持っていっても構いませんか。
ええ、もちろんどうぞ。
秋田先生はどんな研究をしているのですか。
このあたりか
このあたりからご参照ください。
●感想
オペアンプの知識がそのまま使えるので分かりやすい。
今日の講義の内容は、あまりオペアンプとは関係ないと思いますが・・・
ちゃんと講義聞いてます？
やはりトランジスタの特性は分かりにくいです。
トランジスタはいかんせん足が3本あるので、
ごちゃごちゃになりがちです。(自分もそうです)
ぜひ整理しながら、よく復習してみてください。
例題が分かりにくかった。
復習してみてちゃぶ台。
●要望
講義中に会話している人を注意して欲しい。
私も気づいたらそうしますが、まずは、学生諸君の自助努力を期待します。
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