今更聞けない＠トランジスタの基礎

昨日のご近所さんの話。

WLI-U2-KG54L（白いアンテナ無しのやつ）で繋がり
意外と飛ぶのにびっくりしました。
最大54Mbpsですが上り下りともに20Mbps程度でます。
拙宅環境より下りが早いじゃん。。。＾＾；；
このスピードでご自身が納得したのでそのまま使うことに。
だって。。。WDC-433DU2HBKだと設定が手間だし。。
で、WDC-433DU2HBKは拙宅予備となりました。

自作派の友人からの電話でいろいろ話した中で、
拙作ブログの最近のポスト内容について蒸し返すような
質問がいくつかありました。（笑
本日はその中の２つについてです。

その１

ベース・エミッタ間の電圧とコレクタ電流の曲線を
見る限りトランジスタでリニアは無理じゃねぇ？？

おっとVBE-IC特性図はアップしていなかったはずで、
きっとどこかのサイトで見たのでしょう。
そんな時はある程度下調べが終わっていて、
拙生を試しているような質問が多いんですね。（笑

確かにベース・エミッタがONになる0.6VからICの
最大定格あたりまではリニアではありませぬ。
直線に見えるようになるのはICのが最大定格を超えた
あたりからかな。
じゃあいくらアイドリングを流しても動作範囲においては
リニアな出力はやっぱ無理？
でもそぉ考えるのは早計でありトランジスタの振る舞いを
知らないということです。

ベース・エミッタ間がオンになり、コレクタからエミッタを抜けて
グランドに向かう電流がエミッタ抵抗を通過すると、抵抗の両端に
電圧降下が発生しエミッタ電位が上昇するのですが、上昇するにつれ
ベース・エミッタ電圧を圧迫しベース電流を減少させます。
結果としてコレクタ電流を抑圧してしまうのです。
それってNGじゃん！？
いえいえ、これこそがトランジスタの持ち味でエミッタ抵抗
1本でノンリニアだったVBE-IC特性を見事に補正してくれ
リニアに変貌させてくれるんです。

電気的にはNFB（ネガティブフィードバック＠ノーフューズ
ブレーカではありません！）ってやつで、ちょっと違和感が
ありますが電流帰還バイアスと呼ばれることもあります。
バイアスか？！って感じですよね。（笑

フラットな増幅率（＝リニアリティ）が得られるように
お行儀が悪いトランジスタのそれこそネガティブなナマ特性に
お行儀を正すお作法を叩き込んで帳消しにしちゃうわけです。
もちろんバイアスにより予めオン状態にしておいて
ナニガシかのアイドリングを流しおくことが必須条件です。
また利得とトレードオフとなるので兼ね合いが必要です。

ちなみに今までベースエ・ミッタ電圧を0.6Vとしていますが
デバイスや温度、流す電流値により幅があったり変化もします。
概ね0.6Vということでこの特性も非線形でありグラフから読み取る
しかないのですが、個体差もあるのでシビアな回路を温度環境が
よろしくない設置場所で使うときなどは温度特性を個別に測定し
設計に反映します。

その２

hFEは知ってるけど他にもhreだのhoeだのいっぱいあるよねぇ。
なぜ頭がhなの？
これは1番目の質問に絡むことなので、やはり下調べ済み？ｗ

hパラメータ（等価回路）のことですね。
電話では説明しづらいので（本当は面倒くさいので。。w）
hパラメータの概要だけ説明しておきました。

　だって電圧帰還率のグラフの傾きがリバースになっているので
　hreのrはリバースのrだよ、って言ったっところで
　VCE-VBE特性グラフが目の前にないと説明するのも難しいし
　聞いた方もなかなか理解できないでしょ？

トランジスタは電圧と電流が比例しない非線形素子です。
非線形は計算するのには不都合で、グラフで読み取るしか
ないのですが、動作させる範囲で線形とみなせる部分だけを
定数化したものをhパラメータと言います。。って説明したけど
かなり端折りすぎでしたか？＾＾；；
あ、動作範囲で線形とみなすために適切なバイアスを掛けて
いることが最低条件と付け加えたので十分でしょう。ｗｗ

いつもこんな感じの質問ですが、拙生にしては割と丁寧に
説明します。
というのも友人の得意分野に関してはガンガン質問させて
貰うからで、本日は2点ご教示を受け賜りました。

除雪機のメンテ部品と交換要領とちょっとしたプログラミングの
落とし穴からの這い出し方＠感謝♪

そして電話を切る前の友人の質問。

今日ナニ食った？

こんな質問ならいつでも詳細にご回答申し上げますちゅーの。ｗｗ
ただし食べたものをすぐに忘れちゃう今日このごろですが。＾＾；；