トランジスタを用いたスイッチング回路

トランジスタを用いたスイッチング回路について勉強しているのですが、なぜベースに電圧をかけるとスイッチオフと同じ効果が得られるのかがよくわかりません。なぜ増幅器で電圧0を生み出せるのでしょうか？スイッチング回路ではいったい何が起こっているのでしょうか？

No.3 ベストアンサー 回答者： m-jiro 回答日時： 2016/02/23 23:47

>　なぜベースに電圧をかけるとスイッチオフと同じ効果が得られるのかがよくわかりません。

一般にはベースに電圧を加えるとトランジスタは「オン」になるのですが・・・
回路がわからないのですが、添付図のような回路ではないでしょうか。そして出力電圧Ｅｏが０Ｖ（ゼロ・ボルト）の状態を「スイッチオフ」と表現していると思われます。

>　なぜ増幅器で電圧0を生み出せるのでしょうか？
生み出すのではなくて電圧が存在する所をショートして０Ｖにするのです。
実際の回路ではトランジスタのコレクタ、エミッタ間は完全に０Ｖにはならず、０．２Ｖ程度残ります。この電圧を「残留電圧」とか「飽和電圧」と言います。

>　スイッチング回路ではいったい何が起こっているのでしょうか？
むつかしく考えないでください。単なる「スイッチ」と考えればよいのです。
ベースが０Ｖではスイッチはオフ（つながっていない）、電圧が加わるとスイッチはオン（つながる）。
たったこれだけです。
普通のスイッチと違うのは、コレクタはプラスの電圧であること（つまり極性がある）、前述のように飽和電圧があることです。

添付図の動作について。このスイッチング回路の動作は、
１．Ｔｒのベース電圧がゼロのときはコレクタ電流は流れません。Ｔｒは「オフ」状態であり、出力電圧Ｅｏは入力の電圧Ｅｓがそのまま出ます。
２．Ｔｒのベースに適当な＋の電圧が加わるとＴｒは「オン」状態になります。すなわちコレクタ、エミッタ間はショート状態となり、Ｅｏはゼロになります。

この回答へのお礼

一つ一つ丁寧に答えていただきありがとうございます。

お礼日時：2016/02/24 22:52

No.2 回答者： 銀鱗 回答日時： 2016/02/23 08:45

電圧を0Vにするには回路を閉じる。

トランジスタのON状態は目いっぱい電流を流す状態だ。
すると下の図のようになる。

電流を流すと並列に繋がっている抵抗には電流が流れないため電圧降下は生じず電圧は０Vになる。
（トランジスタもある程度の抵抗を持っているので、完全に０Vになるわけではない）

この回答へのお礼

ありがとうございます。

お礼日時：2016/02/24 22:52

No.1 回答者： tknakamuri 回答日時： 2016/02/23 08:31

コレクタとエミッタ間が豊富な少数キャリアで

「つつぬけ」になり、電流を
流しても0.2Vくらいしか電圧を発生しない状態
になるからです。
ベース電位よりコレクタ電位の方が低いことに注意！
この時トランジスタは増幅機能を失っています。

詳細はややこしいので「飽和」で検索して下さい。
解説はいくらでも見つかります。

この回答へのお礼

ありがとうございます。

お礼日時：2016/02/24 22:53