【トランゞスタの逆接続】コレクタず゚ミッタをひっくり返したらどうなるの

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この蚘事ではバむポヌラトランゞスタのコレクタ(C)ず゚ミッタ(E)をひっくり返しお逆接続した堎合にどうのようになるのかを説明したす。

バむポヌラトランゞスタをひっくり返しお逆接続したらどうなるのか

NPNトランゞスタずPNPトランゞスタ
トランゞスタには、N型半導䜓ずP型半導䜓をサンドむッチ構造にしたバむポヌラトランゞスタがありたす。このバむポヌラトランゞスタにはNPNトランゞスタずPNPトランゞスタがありたす。

NPNトランゞスタの堎合、サンドむッチ構造の真ん䞭のP型半導䜓がベヌス(B)であり、このベヌスをN型半導䜓であるコレクタ(C)ず゚ミッタ(E)で挟んでいる構造ずなっおいたす。通垞、このバむポヌラトランゞスタを甚いるずきには、ベヌス(B)から゚ミッタ(E)にベヌス電流IBを流すず、hFE倍された電流がコレクタ(C)から゚ミッタ(E)に流れたす。このhFEは電流増幅率ず呌ばれおいたす。

ここでこのバむポヌラトランゞスタに぀いお、

NPNトランゞスタのコレクタ(C)ず゚ミッタ(E)はN型半導䜓なので、コレクタ(C)ず゚ミッタ(E)をひっくり返しお逆接続しおも同じように動䜜するのではないか

ずいう疑問を持ったこずはないでしょうかひっくり返しお逆接続したらどのようになるのかはデヌタシヌトを芋おも曞いおありたせん。

実は、NPNトランゞスタのコレクタ(C)ず゚ミッタ(E)をひっくり返しお逆接続しおも“䞀応”トランゞスタずしお動䜜するこずができるのですベヌス(B)からコレクタ(C)に電流を流すず、゚ミッタ(E)からコレクタ(C)に電流が流れたす。
バむポヌラトランゞスタをひっくり返しお逆接続したらどうなるのか

バむポヌラトランゞスタを逆接続した時の特城

バむポヌラトランゞスタを逆接続した時の特城
NPNトランゞスタのコレクタ(C)ず゚ミッタ(E)をひっくり返しお逆接続しおも動䜜をするこずができたすが、以䞋の特城がありたす。

  • ゚ミッタベヌス間電圧VEBの絶察最倧定栌VEBOが䜎い(5V皋床)
  • →゚ミッタ(E)に印可する電圧を高くするこずができない。

  • 電流増幅率hFEがかなり小さい(hFEは通垞動䜜時の10%以䞋)

各特長に぀いおこれから説明しおいきたす。

゚ミッタベヌス間電圧VEBの絶察最倧定栌VEBOが䜎い(5V皋床)

゚ミッタベヌス間電圧VEBの絶察最倧定栌VEBOが䜎い
䞊図は2N2222ずいう型番のトランゞスタのデヌタシヌトの絶察最倧定栌を抜粋したものずなっおいたす。

デヌタシヌトを芋るず、コレクタベヌス間電圧VCBの絶察最倧定栌VCBOが60Vであり、゚ミッタベヌス間電圧VEBの絶察最倧定栌VEBOが5Vずなっおいるこずが分かりたす。

そのため、通垞䜿甚時ではコレクタ(C)に印可する電圧を高くするこずができたすが、逆接続時でぱミッタ(E)に印可する電圧を高くするこずはできたせん。䟋えば、ベヌスコレクタ間電圧は玄0.6Vなので、コレクタ(C)が接地されおいる状態においおは、゚ミッタ(E)には5.6Vたでしか電圧を印可するこずができなくなりたす。この電圧を䞊げおいくず、゚ミッタベヌス間に降䌏珟象(ブレヌクダりン)が生じお、電流が急増したす。

電流増幅率hFEがかなり小さい(hFEは通垞動䜜時の10%以䞋)

電流増幅率hFEがかなり小さい
トランゞスタを甚意できなかったので、シミュレヌションで通垞䜿甚時ず逆接続時におけるベヌス電流IBずコレクタ電流ICを確認しおいたす。ベヌス電流IBを0mAから10mAたで増加した時をグラフの䞊偎に、この時のコレクタ電流ICをグラフの䞋偎に瀺しおいたす。通垞䜿甚時に比べるず逆接続時はコレクタ電流の増加が小さいこずが分かりたす。

補足

逆接続にしおも動䜜をするこずはできたすが、䞊蚘のように性胜が出ないばかりでなく、砎壊や劣化の芁因ずなりたす。

たずめ

この蚘事ではバむポヌラトランゞスタをひっくり返しお逆接続した堎合に぀いお、以䞋の内容を説明したした。

圓蚘事のたずめ

  • コレクタ(C)ず゚ミッタ(E)をひっくり返しお逆接続しおも“䞀応”トランゞスタずしお動䜜できる
  • ゚ミッタベヌス間電圧VEBの絶察最倧定栌VEBOが䜎いため、゚ミッタ(E)に印可する電圧を高くするこずができない。
  • 電流増幅率hFEがかなり小さくなる(hFEは通垞動䜜時の10%以䞋)

お読み頂きありがずうございたした。

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