初歩的な質問で申し訳ないのですが、
電界効果トランジスタ(FET)とバイポーラトランジスタの使い分けを教えて下さい。FETとバイポーラのメリットデメリットやそれぞれの用途などについて教えていただければ幸いです。

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A 回答 (3件)

こんにちは。



バイポーラ
入力インピーダンスが低い。

FET
入力インピーダンスが非常に高い。

というのが一番大きな違いかと思います。

ゆえに、測定などの高いインピーダンスを要する回路、電圧信号を取り出す場合などのフロント回路にFETが用いられます。

特に生体電位計測(脳波や心電図、筋電図など)の測定では、超高インピーダンスが必要とされるので、MOS型FETの独壇場状態です。

また、最近はFETで大電力を制御する事ができるものができてきました。
そうすると、トランジスタでは、大きな電流を制御する為にベースにある程度(1/Hfe の)電流を流す必要があり、大電流では、ベース電力による発熱がバカにならなくなります。FETでは電圧で制御できるので、ゲート電力も小さく、そういう分野の制御素子などにも使われてきてます。

また、コレクターエミッター間(CE間)は、どんなにベースに電流を流し込んでも、PN接合による電圧が残るので、(約2~3V)大きな振幅を使う事ができません。FETはほとんどドレインーソース間を0V近くまで使えます。

あと、スイッチ素子として使う場合、バイポーラでは、オフの時の漏れ電流がかなりありますが、FETは非常に高いインピーダンスで遮断できます。また、FETは、ドレインソース間にPN接合がないので、これによる電圧吸収がなく、ドレインーソース間の特性は純粋な抵抗に近くそれをゲート電圧でコントロールする電子ボリュームみたいな使い方ができます。

これではFETはいいことづくめみたいですが、欠点としては、素子1個あたりの利得はバイポーラの方が高い物が作りやすいということがあります。

ですから、増幅器では2段目以降や、余り高いインピーダンスがいらない増幅器ではバイポーラが幅を利かせてます。
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この回答へのお礼

早速のご連絡有難うございます。
ところで、2つほど恥ずかしい質問をして宜しいでしょうか?
1.インピーダンスとは?本で意味を探しているのですが・・・。
2.素子1個あたりの利得とは?どういう事ですか?

すいません。出来れば教えていただけますか?

お礼日時:2001/08/28 15:04

こんにちは。

再質問をいただいたようで。m(__)m

>インピーダンスとは?

直流でいうところの抵抗の性質を交流でいう場合に使う言葉ですが、そのまま当てはめることができません。
というのは、コイルは直流に対しては抵抗として働きませんが、交流に対しては、2×パイ(円周率)×周波数×インダクタンス(コイルの性質の強さの値)という式で表される抵抗値を持ちます。周波数で変わるわけですね。

また、コンデンサーは直流は通さないけど、交流は通して抵抗としての性質を持ちます。
その値は、1/(2×パイ×周波数×容量)という式で表され、これも周波数で変わります。

ですから、交流回路では、これらを合成して考える場合、抵抗、コイル、コンデンサーなどの成分をその周波数で合算した数字としてインピーダンスと呼びます。

簡単には、直流の場合の抵抗にあたる交流の数字で周波数で変わると思ってください。

2.素子1個あたりの利得とは?どういう事ですか?

利得というのは、増幅度(増幅率という場合もあり)を対数で表したものです。
利得=20×log増幅度 という式で表され、単位は dB (デシベル)で表します。

増幅度とは、単純に何倍になるかですね。

何でこんな事をするのかというと、何倍になったという数字より、それを対数で表した数字の方が人間の感覚に近くなるからです。

ですから、ここでは、利得も増幅度も同じような意味で単位が違う程度に思っていいでしょう。

素子1個あたりというのは、素子を1個(トランジスタなりFETなり)使ってえられる利得、あるいは増幅度ということです。

通常、バイポーラ素子の方が大きい増幅度がえられます。(利得といってもいいです)

こんなところでいかがでしょう?
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初歩的でなく、基本的でしょうか。

以下のような切り口で良いでしょうか。
FETは、電圧によって電流を制御する増幅素子、バイポーラは、電流増幅素子ですね。不純物半導体であると言ううだけが共通点でしょう。
FETのバイポーラーとの違い:入力抵抗が高い。漏洩電流が非常に小さい。雑音特性がよい。増幅器に使用したとき混変調歪みが小さい。駆動能力が低い。V-I特性が直線性に近い。
バイポーラ:一般的トランジスタである。入力抵抗が低い。動作速度が比較的速い。
使い分け例---
バイポーラ:一般的アナログ回路。パワートランジスタ。
接合型FET:アナログ-オーディオ...雑音が小さい
MOS型FET:デジタルIC、マイコン,LSI
GaAs型FET:マイクロ波
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Qバイポーラトランジスタと2個のpn接合ダイオードの接続

バイポーラトランジスタ(npn型)について調べています。
バイポーラトランジスタは、図で示すと”2コのpn接合ダイオードの接続で構成出来るようにみえます”が
2個のpn接合ダイオードを接続すると、正常なトランジスタの動作をするのでしょうか??実際どういう動作になるのでしょうか?
良く分かりません。教えてくだされば嬉しいです。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

バイポーラトランジスタは少数キャリアを注入するデバイスなので、ベース厚さよりも、少数キャリアの拡散長のほうが長くないと、ベース輸送効率 β が小さくなってしまいます。ベース接地の電流増幅率 α は、α = γ*β で表されます( γ はエミッタ輸送効率 )ので、β が小さいと電流増幅率が小さくなってしまいます。エミッタ接地での電流増幅率 hfe は、hfe = α/( 1 - α ) ですので、 α が1に非常に近い値でないと、hfe が極端に低下してしまいます(例えば、α = 0.9 になっても、hfe = 9 と極端に低下する)。

ベース輸送効率 β は、ベース幅を Wb、ベースでの少数キャリアの拡散長を Ln とすれば、β = 1/cosh( Wb/Ln ) で表されます。Ln は 1 μm のオーダですので、Wb = 10 μm 、Ln = 1 μm とすれば、β = 1/cosh(10) = 9×10^(-5) となってしまい、仮に γ = 1 であったとしても、α = 9×10^(-5) ですから、hfe = 9×10^(-5) とほとんど増幅素子として機能しません。一方、Wb = 0.1 μm 、Ln = 1 μm ならば、β = 0.995 なので、hfe = 200 と、普通のトランジスタとして動作します。

2個のpn接合を張り合わせても、ベース領域を 0.1 μm = 100 nm と極端に薄くしないとトランジスタにならないと思います。

余談ですが、ショックレーが点接触トランジスタを発明したとき、基板(ベース)の上に2本の針(コレクタとエミッタ)を立てていましたが、この針の距離を非常に小さくしないと増幅作用が出なかったと言われています。この針の間隔がベース幅に相当することを考えれば当然の結果かもしれません。ちなみに、このとき基板となっていた部分をベースと呼ぶのは、その名残りだそうです(今のトランジスタはベースが基板にはなっていません)。

バイポーラトランジスタは少数キャリアを注入するデバイスなので、ベース厚さよりも、少数キャリアの拡散長のほうが長くないと、ベース輸送効率 β が小さくなってしまいます。ベース接地の電流増幅率 α は、α = γ*β で表されます( γ はエミッタ輸送効率 )ので、β が小さいと電流増幅率が小さくなってしまいます。エミッタ接地での電流増幅率 hfe は、hfe = α/( 1 - α ) ですので、 α が1に非常に近い値でないと、hfe が極端に低下してしまいます(例えば、α = 0.9 になっても、hfe = 9 と極端に低下する)。

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MOSトランジスタ(電界効果トランジスタ)のバックゲート電圧について教えてください。
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ご教授よろしくお願いいたいます。

Aベストアンサー

>Vth電圧を低くしてVdsを確保できるようにかな
逆ですね。1段目と2段目のバックゲートを共通にすると、2段目のバックゲートを2段目のソース(=1段目のドレイン)につなぐ場合に比べて、2段目のVthは高くなってしまいます。

そういう意味では、1段目と2段目のバックゲートを共通にすると、高周波特性は悪くなってしまいますし、例えば、差動回路の場合だと、バックゲート効果で入出力応答に非線形性が入ったりと、バックゲートを分ける場合に比べて、どちらかといえば性能は劣化する方向になります。

じゃあ、なんで、そんなことをするかというと、
・バックゲートを分けるのは大変だから(面積を取るから)
につきます。
バックゲートが出てくるということは、ディスクリート部品ではなくて、LSI内の回路を想定しているんでしょうけど、
バックゲートを分けるということは、ウェルを分けなければいけないということです。ここらへんは、実際に、LSIのトランジスタのレイアウトをやってみれば自明な話なんですけど。
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あるPウェルの電位を他と分離するには、Nウェルのガードリングで周りを囲まないといけませんから、非常に場所をとります。

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LSIでも、アナログ回路などでは、バックゲートを分ける場合もあります。
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>Vth電圧を低くしてVdsを確保できるようにかな
逆ですね。1段目と2段目のバックゲートを共通にすると、2段目のバックゲートを2段目のソース(=1段目のドレイン)につなぐ場合に比べて、2段目のVthは高くなってしまいます。

そういう意味では、1段目と2段目のバックゲートを共通にすると、高周波特性は悪くなってしまいますし、例えば、差動回路の場合だと、バックゲート効果で入出力応答に非線形性が入ったりと、バックゲートを分ける場合に比べて、どちらかといえば性能は劣化する方向になります。...続きを読む

QMOSFETとバイポーラトランジスタの違いは何ですか?

MOSFETとバイポーラトランジスタの基本的な機能はさほど変わらないと思うのですが、回路図でバイポーラトランジスタを使っている部分をMOSFETにするとどんな不都合が生じるのでしょうか?両者の使用上の違いはどこにあるのでしょう?

Aベストアンサー

はい。
ガンばって読破してください。
(・・・というほどのことでもないか。(^_^;))

ご質問以外のこともだいぶ書きこんだような気がします。
ここまで理解して欲しい、という気持ちからですが、プラスアルファは「本旨に十分お答えしてからのこと」です。
もし、書き込みがご質問に100%答えてないようでしたら、遠慮なく補足欄から質問してください。

前回のダイオードの件ですが、Trにかかる電圧のこと(加算・減算?)は、完全にわたしのミス(思い違い)でした。
お二方のご回答が正しいです。

しかし、逆起電力による電流量のほうは未だに納得できません。
逆起電力はインダクタに貯まったエネルギーの放出です。
これを求める E=L・dI/dt という立派な式があります。
これだけの起電力があり、負荷に低抵抗をつないだとき大電流が流れないなら、オームの法則が成り立たないではないですか?
(起電力と外部に現れる電圧が異なる理由は、前回アルカリ電池の例を引用して説明しました。このとき起きる電圧降下は”大電流の放電”によるものです)

それとも、短絡したときには、この式は成り立たないのでしょうか?
であれば、この式はどういうときに出番があるのでしょうか?

わたしも未熟ですので、わからないことが結構あります。
このサイトで優れたご回答を数多くなさるお二方のおっしゃることですから、未熟なわたしから間違っていると断定することもできません。

1μs程度の過渡現象を記録する計器を持っていますので、電流プローブを製作して、近いうち実測してみたいと思っています。

はい。
ガンばって読破してください。
(・・・というほどのことでもないか。(^_^;))

ご質問以外のこともだいぶ書きこんだような気がします。
ここまで理解して欲しい、という気持ちからですが、プラスアルファは「本旨に十分お答えしてからのこと」です。
もし、書き込みがご質問に100%答えてないようでしたら、遠慮なく補足欄から質問してください。

前回のダイオードの件ですが、Trにかかる電圧のこと(加算・減算?)は、完全にわたしのミス(思い違い)でした。
お二方のご回答が正しいです。

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Qバイポーラトランジスタの特性について

バイポーラトランジスタを「サチる」とはどういう意味なのか教えてください。飽和領域で動作させるということなのでしょうか?また、飽和領域で使うメリットについても知りたいです。私的に考えた所、寄生電流が基板に流れしまうのであまりメリットが無いんじゃないかと思うのですが・・・。

Aベストアンサー

一般に「サチる」は「飽和する」って意味で使うはずです. saturate かな?
トランジスタを使うときに, 増幅回路で使うなら (普通は) サチっちゃダメですが, スイッチング回路 (論理回路) で使うならサチったところを使います.

Qバイポーラトランジスタについて

バイポーラトランジスタについて質問があります。
先日バイポーラトランジスタの静特性に関する測定実験を行ったのですが、リニア状態・飽和状態、ならびに電流増幅作用がいまひとつ理解できませんでした。
また、作成したnpnバイポーラトランジスタ測定回路においてコレクタ側に抵抗を接続する理由も教えていただければ幸いです。どうやら二つの理由があるらしいところまではわかったのですが、詳しくはわかりませんでした。
よろしければ簡潔に説明をお願いします。

念のため回路の概略を記述しておきます。
ベース側には電源1.5Vの乾電池、直列に1kΩ抵抗と可変抵抗がつながっており、コレクタ側には電源9Vの乾電池と510Ωの抵抗がこちらも直列に接続されており、エミッタ側はアースにのびています。
さらにIb,Ic,Vbe,Vceを測る電流計・電圧計が各部に適切に接続されている状態です。
実験内容としてVbe-Ib特性グラフ、Ib-Ic特性グラフ、Vce-Ic特性グラフを作成しました。

Aベストアンサー

>コレクタ側に抵抗を接続する理由
コレクタ電流を制限して、トランジスタの発熱を抑えるためです。
実験回路は以下のようなものだと思います。

                 Vcc (+9V)
                   │
                  510Ω ↓コレクタ電流 ic
                   │
     ベース電流 ib →    c
 ┌─ 可変抵抗 ─ 1kΩ ─ b  ← NPNトランジスタ
 ━ +                e
 ■ 1.5V             │↓ ib + ic
 └───────────┴───── GND (0V)

NPNトランジスタが 2SC1815 の場合でシミュレーションしてみました。
コレクタ抵抗を 0Ω とした場合、可変抵抗が 0Ω になると、ベース-エミッタ間電圧は Vbe = 0.77V、ベース電流は ib = 0.73mA 、コレクタ電流は ic = 64mA になりました。コレクタ-エミッタ間電圧 Vce は 9V なので、トランジスタの消費電力(発熱量)は Pc = ic*Vce = 64mA×9V = 578mW となります。2SC1815 の許容コレクタ損失(消費電力の最大値)は400mW なので、これでは最大定格オーバです。一方、コレクタ抵抗を 510Ω とした場合、コレクタ電流 ic は最大17.5mA に制限されます( ic が最大となるのはトランジスタがON、Vce ≒ 0V になったとき)。ic が大きくなるに従って Vce は小さくなる( Vce = Vcc - ic*510 ) ので、トランジスタの消費電力が最大となるのは ic = 17.5mA のところでなく、もっと小さい電流のところになります。最大消費電力は Pc = 40mW ( ic = 10mA のとき)です。これは許容コレクタ損失より充分小さい値です。つまり、コレクタ抵抗を入れることによって、トランジスタの最大消費電力を抑えることができます。

>リニア状態・飽和状態、ならびに電流増幅作用がいまひとつ理解できませんでした
リニア状態というのは、トランジスタ本来の動作をしている状態です。トランジスタ本来の動作状態というのはベース電流 ib に対してコレクタ電流 ic が100倍程度流れている状態です。例えば、ib = 0.01mA のとき ic = 1mA とか、ib = 0.02mA のとき ic = 2mA になっている状態です。ib が 0.01mA 増えたとき、ic は 1mA 増えていますが、ib の変化分よりも ic の変化分が大きいとき、電流が増幅されていると言います。そのような働きを電流増幅作用といいます。ib の変化分Δib とic の変化分Δic の比 Δic/Δib を電流増幅率といいます。電流増幅率は hfe などの記号で表わされますが、普通のトランジスタはhfe = 10~800 という値をもっています。

このようなリニア状態にあるのは、Vce が1V以上ある場合で、上の測定回路では ib < 0.2mA の範囲になります(実験結果もそうだと思います)。
ベース電流 ib を横軸に、コレクタ電流 ic を縦軸にしたグラフを描いてみると、ib < 0.2mA の範囲では、ib に対して直線的(リニア)に ic が変化していることがわかります。しかし、0.2mA < ib の領域では、ib が大きくなっても ic は増えず、一定( 17.5mA )になっています。このような状態を飽和状態といいます。

なぜこのようなことが起きるのかというと、それはコレクタに抵抗(510Ω)が入っているからです。ic が増えると、コレクタ抵抗による電圧降下(ic*510)によって、コレクタ-エミッタ間電圧 Vce が小さくなっていきます。ic が 17.5mA になると、コレクタ抵抗の両端の電圧(電圧降下)は 0.0175*510 = 8.925V になります。コレクタ-エミッタ間電圧 Vce は電源電圧(Vcc)からこの電圧降下を差し引いた電圧なので、Vce = 9V - 8.925V = 0.075V になります。トランジスタというのは、コレクタ-エミッタ間に約1V以上の電圧がかかっていないと正常に動作しません。正常に動作しないというのは、電流増幅率 hfe が本来の値(10~800)よりも小さくなってしまうという意味です。

トランジスタ(2SC1815)のデータシート(http://www.semicon.toshiba.co.jp/docs/datasheet/ja/Transistor/2SC1815_ja_datasheet_071101.pdf)の2ページ目の左上隅のグラフ(Ic-Vce)を見てください。これは、ベース電流 ib を一定にした状態で、、コレクタ-エミッタ間電圧 Vce を変えたときに、コレクタ電流 ic がどのような変わるのかを示したものです。 ib を変えると特性が変わりますが、どの曲線でも、Vce が小さいところで ic が急変しているのに対して、Vce が 1V 以上のところでは、Vce を変えても ic はあまり変わっていません。Vce が小さいところで ic が急変しているところが、上で説明した「飽和領域」、Vce が 1V 以上のところでic があまり変わらない領域が「リニア領域」です。データシートのグラフを見ると「飽和」と「リニア」が逆ではないかと思えるかもしれませんが逆ではありません。「リニア」や「飽和」というの意味は ib に対する ic の変化のことです。データシートのグラフはVce に対する ic の変化です。Vce に対して ic が変化していない(飽和している)ところは、ib の変化に対して ic が大きく変化している領域(リニア状態)になります。Vce に対して ic が急変しているところは、ib の変化に対して ic があまり変化していない領域(飽和動作)になります。ややこしいかもしれませんが、リニアと飽和というのは、電流増幅作用についての意味で、ib の変化に対する ic の変化がリニアかどうかという意味だということを理解してください。

>コレクタ側に抵抗を接続する理由
コレクタ電流を制限して、トランジスタの発熱を抑えるためです。
実験回路は以下のようなものだと思います。

                 Vcc (+9V)
                   │
                  510Ω ↓コレクタ電流 ic
                   │
     ベース電流 ib →    c
 ┌─ 可変抵抗 ─ 1kΩ ─ b  ← NPNトランジスタ
 ━ +                e
 ■ 1.5V          ...続きを読む

Q半導体工学 バイポーラトランジスタ

npn接合トランジスタの直流動作特性に関する質問です。ベース接地電流増幅率をα、エミッタ接合における注入率をγ、到達率をβとするとα=γβの関係がえられますが、その物理的意味とは何でしょうか??

また(1)高周波特性を改善するための工夫(2)上の式を基にトランジスタの性能向上の方法(デバイス構造の工夫や材料選択の観点から)も教えていただけると助かります。

Aベストアンサー

簡単に理解出来る内容でもないと思いますので、出来れば半導体素子工学の教科書を見て頂くのが適当と思います。必ず書いてあります。また宿題の答を書かされているのでははイヤなので、質問される動機を書き添えて頂けるとよいと思います。

(1) 電流増幅度という名前はついていますが、要は(エミッタから注入されコレクタ端に到達する電流)を(エミッタ電流)で割ったもので、1には達しない量です。どれだけ1に近いかがトランジスタの良さを表します。まずエミッタ接合ではエミッタからベースに注入される電荷(電子)とベースからエミッタに注入される電荷(正孔)があります。両者を合計したものがエミッタ電流ですが、後者はムダ電流になります。ここでの比率の注入効率と呼びます。エミッタからベースに注入される電荷のうちある部分はベース中で再結合(電子と正孔の再結合)して失われますが、大部分はコレクタ端に到達してコレクタ電流に寄与します。この比率を到達率と呼びます。
高周波を解析的に論じるのは厄介ですが、ベース中を走行する時間が高周波の限界を決めます。ベース中を早く通り抜けるには、移動度が高いこと(npn)、ベースが薄いこと(製造技術)ベース中に電界を作ること(製造技術)が基本になります。

簡単に理解出来る内容でもないと思いますので、出来れば半導体素子工学の教科書を見て頂くのが適当と思います。必ず書いてあります。また宿題の答を書かされているのでははイヤなので、質問される動機を書き添えて頂けるとよいと思います。

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Qバイポーラトランジスタの極性

バイポーラトランジスタには極性がありますが、C(コレクタ)とE(エミッタ)を入れ替えると動作しないのはなぜですか?

全く分からないので、
分かりやすく説明していただけると嬉しいです。

Aベストアンサー

非常に簡単に言うとNPN型はコレクタからエミッタ方向に電流が流れます。PNP型はエミッタ側からコレクタに向けて電流が流れますが逆方向には流れませんので動作しなくなります。

Qバイポーラトランジスタに関する人知を超えた問題

人知を超えた問題とはいえ私も人間界では最高峰の頭脳を有している自負はありますので答えを出すことは何とかできました。しかしあっている自信が全くありません。
どなたか人間を超越した頭脳をお持ちの方お力をお貸し下さい。

下の図は微小信号に対するベース接地T型モデルを示している。
ベースエミッタ接合をpnダイオードと考えたとき、電流I、電圧V特性は次式で与えられる
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I0は逆方向飽和電流です。
IV曲線の局所的な傾きが1/rEに等しいとおくことによって順バイアスV=V0におけるrEを求めよ。


以下私なりの答え
傾きが1/rEに等しいということなので上の式をVで微分しVにV0を代入したものが1/rEと等しいと考えました。なので
I0*q/kT*exp(qV0/kT)=1/rE
rE=kT/qI0*exp(-qV0/kT)
ではないでしょうか

ではないですよね・・・

Aベストアンサー

rE=kT/qI0*exp(-qV0/kT)

で正しいです。

Qバイポーラトランジスタの購入

バイポーラトランジスタ「モトローラーのMJ15023とMJ15022」を数個づつ探しているのですが、インターネットで探し当てても「200ピース以上」とかでないと購入できません。
どなたか単品売りして下さるお店を知りませんか?
最後の手段と思い「教えてgoo」に質問を投稿しました。

Aベストアンサー

Digi-keyで在庫ありましたよ。
http://japan.digikey.com/

ここは、バラ売りと、まとめ売りで違うコード
になっているので、まとめ売り用の在庫があっても
ばら売りしてくれない場合がありますが、
上記品目は今ならばら売り用在庫があるようです。

Qトランジスタ回路やFET回路は何パラメータ?

電子回路を勉強中の大学生です。

トランジスタやFETを使った回路は電気回路で勉強したZ,Y,H,G,Fパラメータのうち何パラメータで表されるのでしょうか?

たとえばエミッタ接地回路やソース接地回路にて、入力インピーダンスZinを求めるには、出力端子を開放して入力電圧vinを印加したときの入力電流iinからZinを計算します。また出力インピーダンスZoutを求めるには、入力端子を短絡して出力電圧voutを印加したときの出力電流ioutからZoutを計算します。

この計算方法は参考書やネットなどで非常によく書かれているものですが、どうも上記のパラメータに分類されないような気がします。

唯一似ているものとしてGパラメータがありましたが、G12=(iin/iout)vin=0 がエミッタ接地回路でも∞になってしまい、正解値hfeとはかけ離れてしまっています。

トランジスタやFET回路の場合このように計算する、という決まりなのでしょうか?

ご回答よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

>Z,Y,H,G,Fパラメータのうち何パラメータで表されるのでしょうか?
Z,Y,H,G,Fパラメータは、相互に変換できるのでどれを使っても良いのです。
どのパラメータを使用するのかは、応用のし易さ、測定のし易さで選べばいいのです。

例えば、二つの2端子対回路が有って、一つの回路の出力を次の回路につなげた時の全体のパラメータを計算する時にはFパラメータを使用すると計算が簡単になります。
例えば、ローパスフィルタの出力にハイパスフィルタを接続して、全体でバンドパスフィルタとする時などに応用できます。
この様な接続方法を縦続接続と呼びます。
こちらを参考に、
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%BA%8C%E7%AB%AF%E5%AD%90%E5%AF%BE%E5%9B%9E%E8%B7%AF

低周波でバイポーラトランジスタのパラメータを求める時は、Hパラメータが良く使用されます。
それは、測定が容易になるからです。
エミッタ接地のベースをポート1、コレクタをポート2とした場合、ポート1のインピーダンスは低く、ポート2のインピーダンスは高くなります。
Z11の場合、Z11=V1/I1(ただし、I2=0)で測定しますが、I2=0とする為には測定の為にポート2(コレクタ)に接続するテスト回路のインピーダンスをポート2のインピーダンスよりも大きくする必要が有ります。(大きくないとI2=0にならない)
ポート2のインピーダンスは大きいのでテスト回路のインピーダンスはとても大きい値にする必要が有って実用的なものになりません。
H11の場合は、H11=V1/I1(ただし、V2=0)ですので、低インピーダンスのテスト回路で実現できます。
H22の場合は、H22=I2/V2(ただし、I1=0)なので、ベースのテスト回路を定電流回路で実現できます。

FETの場合、入出力ともにインピーダンスが高いので測定条件としてV1=0、V2=0で測定するYパラメータが使用されます。

高周波の場合は、ほとんどの場合にSパラメータが使用されます。
http://ja.wikipedia.org/wiki/S%E3%83%91%E3%83%A9%E3%83%A1%E3%83%BC%E3%82%BF
それは、V1=0、V2=0やI1=0、I2=0の条件がを実現するのが困難になるからです。
V1=0とする為には低インピーダンスの回路でショートする必要が有りますが、ほんのわずかの電線でもインピーダンスを持つ為完全なショートを実現するのは困難です。
また、I1=0のほうは、全ての部品がキャパシタンスを持つのでインピーダンスを無限大にするのは困難です。

>Z,Y,H,G,Fパラメータのうち何パラメータで表されるのでしょうか?
Z,Y,H,G,Fパラメータは、相互に変換できるのでどれを使っても良いのです。
どのパラメータを使用するのかは、応用のし易さ、測定のし易さで選べばいいのです。

例えば、二つの2端子対回路が有って、一つの回路の出力を次の回路につなげた時の全体のパラメータを計算する時にはFパラメータを使用すると計算が簡単になります。
例えば、ローパスフィルタの出力にハイパスフィルタを接続して、全体でバンドパスフィルタとする時などに応用できま...続きを読む


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