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半導体のPN接続に関する説明文に「バイアス」という言葉が出てきました。
ここでいう「バイアス」とはどういう意味で使われているのでしょうか?
教えてください。

「半導体の説明に出てくるバイアスの意味は?」の質問画像

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A 回答 (5件)

バイアスという単語では「偏り」という意味です。


ある意味「オフセット」に近い意味です。

電極に+もしくは−が偏っている状態を表しているのであると思います。(あまり半導体の分野で使われる使われ方と違う気もしますが)
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この回答へのお礼

よくわかりました。ありがとうございます。

お礼日時:2016/03/23 05:18

P型半導体は電子が足りない状態、正孔で電荷を運びます。


N型半導体は電子が多い状態、自由電子で電荷を運びます。
P型は多数キャリアが正孔ですから負の電圧をかけると正孔が電極側に引き寄せられます。N型はその反対で電子が電極側に引き寄せられます。空乏層が広がるので電流は流れません。正孔、電子がそれぞれ片側に偏っているのが「ここでいう」バイアスされるということです。
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この回答へのお礼

日本人向けのテキストなら日本語で書いて欲しいものですね。ありがとうございます。

お礼日時:2016/03/23 05:19

しかし、流石は電験の教科書。



用語がごちゃまぜで質問しないと単語の意味すらわからないときた。
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この回答へのお礼

日本人向けのテキストなら日本語で書いて欲しいものですね。ありがとうございます。

お礼日時:2016/03/23 05:19

バイアス(bias)の元々の意味は、偏っていること(偏向)を言うんです。



半導体の分野で言うバイアスは、PN接合した半導体に(通常は順方向に、つまりPからNに対して)直流の電圧をかけたり電流を流そうとしたりして、PN接合部分を境にしてPをプラスの極性に、Nをマイナスの極性にする(電気的に偏らせる)こと、またはその状態を指します(これが順方向バイアスです)。そうすることによってPN接合部分に電流が流れるようになり、半導体が半導通状態になります。逆の電圧をかけたり電流を流そうとすると(これが逆バイアス状態)半導体は非導通状態になります。

電子回路や真空管回路で言うバイアスとは、所定の動作をさせるために(おもに電源に)プラスまたはマイナスの電圧をかけること(またはその状態)を指します。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。

お礼日時:2016/03/23 05:18

回答が遅くなり誠に申し訳ありません。


早速ですがご質問の件、回答致します。
バイアスとはトランジスタなどのハードウェアの部品に、機能上必要な直流電流をあらかじめ流しておくことです。
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この回答へのお礼

ありがとうございます。

お礼日時:2016/03/23 05:18

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Qバイアスとは

IC等を用いた回路でバイアス用の抵抗が入っているのですが、このバイアスとはなんですか?これがないとどうなってしまうのでしょうか?

Aベストアンサー

バイアスとは、本来は均等で中立的な事象に、人為的に偏りを与えるような場合に使う用語です。たとえば、アンケート調査で「バイアス」といえば、予断を持たせて回答を特定の方向に誘導するような設問や説明を言います。

電気回路では、特性の改善や入出力範囲を拡大するために、回路の動作点を特定の方向に(意図的に)ずらすため、あるいは現実回路では漏洩電流などによって生じる(望ましくない)ズレを補正するために、電圧や電流を加算したりする際に「バイアス」と言います。

どのような意図でどのようにバイアスを使っているかは回路によって違いますが、もともと万一の用心として付けられているような場合を除けば、おそらく動作点がずれて、特性の悪化や動作不良がおこるでしょう。

たとえば、入力範囲が電源電圧の両端の間である素子を+15Vの単電源で使用したとします。すると、入力はグランドと+15V電源の間に限られます。このまま+-5Vの交流を入力すると、入力電圧が負になる区間では動作しません。ここで入力に+5Vの電圧を加算してやると、素子への入力は0V+から10Vになります。このかさ上げする電圧がバイアス電圧です。通常の回路では、かさ上げすると、その分だけ出力の電圧も変化しますから、そのあたりも考慮して動作点を決めます。また、入力範囲の端の方での特性が良くない場合(普通は中央部の特性が良い)は、特性の良い領域を多く使うように動作点をずらします。プッシュプル回路など、対称型の回路では、バイアスによって上下の非直線部分を重ねて直線に近づけるように使います。

バイアスとは、本来は均等で中立的な事象に、人為的に偏りを与えるような場合に使う用語です。たとえば、アンケート調査で「バイアス」といえば、予断を持たせて回答を特定の方向に誘導するような設問や説明を言います。

電気回路では、特性の改善や入出力範囲を拡大するために、回路の動作点を特定の方向に(意図的に)ずらすため、あるいは現実回路では漏洩電流などによって生じる(望ましくない)ズレを補正するために、電圧や電流を加算したりする際に「バイアス」と言います。

どのような意図でどのように...続きを読む

QRF(高周波)電源の原理

発振周波数13.56MHzの自励発振方式の高周波電源を用いてプラズマを発生させ、プラズマ重合というものにより薄膜を形成する実験を行っているのですが、自励発振方式、進行波、反射波、マッチングBOXなどわからないものが盛りだくさんです。高周波電源、RF電源で検索にかけてもヒットするものはなく、図書館でもキーワード「高周波電源」では本が出てこないです。高周波電源の原理に関する文献などありましたら紹介してください。よろしくお願いします。
(装置のマニュアルにも原理はありませんでした)

Aベストアンサー

No.2のymmasayanです。

「自励発振」という言葉と「高周波電源の原理」という言葉に惑わされて
的外れの回答をしてしまったようです。

発振方式には自励式と水晶式、PLL式などがあり、一方電源としては自励式と他励式が
あります。
同じ自励式という言葉でも意味がぜんぜん違います。発振周波数13.56MHzということは
水晶発振による自励式電源ですね。
ここでいう自励式電源とは発振回路を内蔵している電源のことです。
他励式というのは他の装置(発振回路)から信号をもらって増幅器だけを持つものを
いいます。

>高周波電源、RF電源で検索にかけてもヒットするものはなく

Googleで「高周波電源」で約1300件、「高周波電源 マッチング」で
約120件ヒットします。1例を参考URLに記載します。

「進行波、反射波、マッチング」は無線機とケーブルとアンテナに関するものが
詳しいと思います。又No.2の参考URLで紹介した書籍にも第1章に載っています。

少し難しいですが下記URL
http://www.mogami-wire.co.jp/paper/tline/tline-01.html
の 5. 定在波 6. リターンロスと反射損失
のところにも「進行波、反射波、マッチング」の話が載っています。

参考URL:http://www.thp.co.jp/rf_pro/matching.htm

No.2のymmasayanです。

「自励発振」という言葉と「高周波電源の原理」という言葉に惑わされて
的外れの回答をしてしまったようです。

発振方式には自励式と水晶式、PLL式などがあり、一方電源としては自励式と他励式が
あります。
同じ自励式という言葉でも意味がぜんぜん違います。発振周波数13.56MHzということは
水晶発振による自励式電源ですね。
ここでいう自励式電源とは発振回路を内蔵している電源のことです。
他励式というのは他の装置(発振回路)から信号をもらって増幅器だけを持つも...続きを読む

Qエクセルで計算すると2.43E-19などと表示される。Eとは何ですか?

よろしくお願いします。
エクセルの回帰分析をすると有意水準で2.43E-19などと表示されますが
Eとは何でしょうか?

また、回帰分析の数字の意味が良く分からないのですが、
皆さんは独学されましたか?それとも講座などをうけたのでしょうか?

回帰分析でR2(決定係数)しかみていないのですが
どうすれば回帰分析が分かるようになるのでしょうか?
本を読んだのですがいまいち難しくて分かりません。
教えてください。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるための指数表記のことですよ。
・よって、『2.43E-19』とは?
 2.43×1/(10の19乗)で、
 2.43×1/10000000000000000000となり、
 2.43×0.0000000000000000001だから、
 0.000000000000000000243という数値を意味します。

補足:
・E+数値は 10、100、1000 という大きい数を表します。
・E-数値は 0.1、0.01、0.001 という小さい数を表します。
・数学では『2.43×10』の次に、小さい数字で上に『19』と表示します。→http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%8C%87%E6%95%B0%E8%A1%A8%E8%A8%98
・最後に『回帰分析』とは何?下の『参考URL』をどうぞ。→『数学』カテゴリで質問してみては?

参考URL:http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%9B%9E%E5%B8%B0%E5%88%86%E6%9E%90

★回答
・最初に『回帰分析』をここで説明するのは少し大変なので『E』のみ説明します。
・回答者 No.1 ~ No.3 さんと同じく『指数表記』の『Exponent』ですよ。
・『指数』って分かりますか?
・10→1.0E+1(1.0×10の1乗)→×10倍
・100→1.0E+2(1.0×10の2乗)→×100倍
・1000→1.0E+3(1.0×10の3乗)→×1000倍
・0.1→1.0E-1(1.0×1/10の1乗)→×1/10倍→÷10
・0.01→1.0E-2(1.0×1/10の2乗)→×1/100倍→÷100
・0.001→1.0E-3(1.0×1/10の3乗)→×1/1000倍→÷1000
・になります。ようするに 10 を n 乗すると元の数字になるた...続きを読む

Q「バイアスをかける」

「バイアスをかける」、「バイアスがかかったなになに」と言う表現をよく見かけます。
辞書を引いたり現代用語辞典で調べましたがいまいち正確に意味を把握出来ません。出来れば簡単な例文を使って説明して頂けると幸甚です。

Aベストアンサー

>バイアスをかける
というのは電気回路なんかで一定の電圧や信号を常にかけておく事を意味し、
たとえばカセットテープのノイズリダクションなんかはこれを応用し録音時にバイアスをかけ再生時にバイアス分を引く事でノイズを低減させてます、

これを文章表現に使う場合は、
政治や思想的(右翼や左翼的偏向とかジェンダー差別的)な考え方とかが意識の底にあり、
それが見え隠れした意見を主張している場合なんかに用いますね(女性第一主義で男性排除派の田○陽子センセなんかはバイアスなんて状態じゃないけどね)。

Qエクセルで片対数グラフを作る

エクセルで片対数グラフを作る方法を詳しく教えてください。お願いします。

Aベストアンサー

グラフの数値軸のところで右クリックして
軸の書式設定(O)→目盛(タブ名)

対数目盛を表示する(L)
にチェックを入れてください。

Q電気回路と電子回路の違いって

電気回路と電子回路の違いってなんでしょうか?

電気機器と電子機器の違い、電気信号と電子信号の違いもよくわかりません。

電気って電子が流れて発生するんですよね?

Aベストアンサー

最も大きな違いは、電気をエネルギーとして見ているか、情報の伝達手段と見ているかです。
電子管(真空管)、電子銃(ブラウン管)、電子計算機、電子手帳など全て情報伝達だとお思いになりませんか。
昔、弱電、強電と言う言葉が有りました。今でいう電子と電気の違いですね。

悩ましいのは、放送局や音声アンプです。1000キロワットの送信機や1キロワットのアンプでもやっぱり、電子回路です。なぜなら情報伝達のために大電力を使っているわけですから。

例外は電子レンジです。エネルギーを目的としていますが巨大な電子管で、マイクロ波を発生させています。技術的にはマイクロウエーブ回線技術の応用なので「電子」と言う名前がついています。

Q誘電率(ε)と誘電正接(Tanδ)について教えてください。

私は今現在、化学関係の会社に携わっているものですが、表題の誘電率(ε)と誘電正接(Tanδ)について、いまいち理解が出来ません。というか、ほとんどわかりません。この両方の値が、小さいほど良いと聞きますがこの根拠は、どこから出てくるのでしょうか?
また、その理論はどこからどうやって出されているのでしょうか?
もしよろしければその理論を、高校生でもわかる説明でお願いしたいのですが・・・。ご無理を言ってすみませんが宜しくお願いいたします。

Aベストアンサー

電気屋の見解では誘電率というのは「コンデンサとしての材料の好ましさ」
誘電正接とは「コンデンサにした場合の実質抵抗分比率」と認識しています。

εが大きいほど静電容量が大きいし、Tanδが小さいほど理想的な
コンデンサに近いということです。
よくコンデンサが突然パンクするのは、このTanδが大きくて
熱をもって内部の気体が外に破裂するためです。

伝送系の材料として見るなら、できるだけ容量成分は少ないほうがいい
(εが少ない=伝送時間遅れが少ない)し、Tanδが小さいほうがいい
はずです。

Qミラー指数:面間隔bを求める公式について

隣接する2つの原子面の面間隔dは、ミラー指数hklと格子定数の関数である。立方晶の対称性をもつ結晶では

d=a/√(h^2 + k^2 + l^2) ・・・(1)

となる。

質問:「(1)式を証明せよ」と言われたのですが、どうすれば言いかわかりません。やり方を教えてもらえませんか_| ̄|○

Aベストアンサー

「格子定数」「ミラー指数」などと出てくると構えてしまいますが、この問題の本質は3次元空間での簡単な幾何であり、高校生の数学の範囲で解くことができます。

固体物理の本では大抵、ミラー指数を「ある面が結晶のx軸、y軸、z軸を切る点の座標を(a/h, b/k, c/l)とし、(h, k, l)の組をミラー指数という(*1)」といった具合に説明しています。なぜわざわざ逆数にするの?という辺りから話がこんがらがることがしばしばです。
大雑把に言えばミラー指数は法線ベクトルのようなものです。特に立方晶であれば法線ベクトルと全く同じになります。すなわち立方晶の(111)面の法線ベクトルは(1,1,1)ですし、(100)面の法線ベクトルは(1,0,0)です。法線ベクトルなら「ミラー指数」よりずっと親しみがあり解けそうな気分になると思います。

さて(hkl)面に相当する平面の方程式を一つ考えてみましょう。一番簡単なものとして
hx + ky + lz=0  (1)
があります。(0,0,0)を通る平面で法線ベクトルは(h,k,l)です。
これに平行な、隣の平面の式はどうでしょうか。
hx + ky + lz = a  (2a)
hx + ky + lz = -a  (2b)
のいずれかです。これがすぐ隣の平面である理由(そのまた間に他の平面が存在しない理由)は脚注*2に補足しておきました。
点と直線の距離の公式を使えば、題意の面間隔dは原点(0,0,0)と平面(2a)の間隔としてすぐに
d=a/√(h^2+k^2+l^2)  (3)
と求められます。

点と直線の距離の公式を使わなくとも、次のようにすれば求められます。
原点Oから法線ベクトル(h,k,l)の方向に進み、平面(2a)とぶつかった点をA(p,q,r)とします。
OAは法線ベクトルに平行ですから、新たなパラメータtを用いて
p=ht, q=kt, r=lt  (4)
の関係があります。
Aは平面(2a)上の点でもありますから、(4)を(2a)に代入すると
t(h^2+k^2+l^2)=a
t=a/(h^2+k^2+l^2)  (5)
を得ます。
ここにOAの長さは√(p^2+q^2+r^2)=|t|√(h^2+k^2+l^2)なので、これを(5)に代入して
|a|/√(h^2+k^2+l^2)  (6)
を得ます。OAの長さは面間隔dにほかならないので、(3)式が得られたことになります。

bokoboko777さん、これでいかがでしょうか。

*1 (h, k, l)の組が共通因数を持つ場合には、共通因数で割り互いに素になるようにします。例えば(111)面とは言いますが(222)面なる表現は使いません。
*2 左辺はhx+ky+lzでよいとして、なぜ右辺がaまたは-aと決まるのか(0.37aや5aにならないのは何故か)は以下のように説明されます。
平面をhx+ky+lz = C (Cはある定数)と置きます。この平面は少なくとも一つの格子点を通過する必要があります。その点を(x0,y0,z0)とします。
h,k,lはミラー指数の定義から整数です。またx0,y0,z0はいずれもaの整数倍である必要があります(∵格子点だから)。すると右辺のCも少なくともaの整数倍でなければなりません。
次に右辺の最小値ですが、最小の正整数は1ですから平面hx + ky + lz = aが格子点を通るかどうかを調べ、これが通るなら隣の平面はhx + ky + lz = aであると言えます。このことは次の命題と等価です。
<命題>p,qが互いに素な整数である場合、pm+qn=1を満たす整数の組(m,n)が少なくとも一つ存在する
<証明>p,qは正かつp>qと仮定して一般性を失わない。
p, 2p, 3p,...,(q-1)pをqで順に割った際の余りを考えてみる。
pをqで割った際の余りをr[1](整数)とする。同様に2pで割った際の余りをr[2]・・・とする。
これらの余りの集合{r[n]}(1≦n≦(q-1))からは、どの二つを選んで差をとってもそれはqの倍数とは成り得ない(もし倍数となるのならpとqが互いに素である条件に反する)。よって{r[n]}の要素はすべて異なる数である。ところで{r[n]}は互いに異なる(q-1)個の要素から成りかつ要素は(q-1)以下の正整数という条件があるので、その中に必ず1が含まれる。よって命題は成り立つ。

これから隣の平面はhx + ky + lz = aであると証明できます。ただここまで詳しく説明する必要はないでしょう。証明抜きで単に「隣の平面はhx + ky + lz = aである」と書くだけでよいと思います。

参考ページ:
ミラー指数を図なしで説明してしまいましたが、図が必要でしたら例えば
http://133.1.207.21/education/materdesign/
をどうぞ。「講義資料」から「テキスト 第3章」をダウンロードして読んでみてください。(pdfファイルです)

参考URL:http://133.1.207.21/education/materdesign/

「格子定数」「ミラー指数」などと出てくると構えてしまいますが、この問題の本質は3次元空間での簡単な幾何であり、高校生の数学の範囲で解くことができます。

固体物理の本では大抵、ミラー指数を「ある面が結晶のx軸、y軸、z軸を切る点の座標を(a/h, b/k, c/l)とし、(h, k, l)の組をミラー指数という(*1)」といった具合に説明しています。なぜわざわざ逆数にするの?という辺りから話がこんがらがることがしばしばです。
大雑把に言えばミラー指数は法線ベクトルのようなものです。特に立方晶であれば法線ベ...続きを読む

Qバイアスとは?

とある、電子デバイスに関する事項です。

環境試験の間、バイアスを適用する、
という説明があるのですが、
(MILスペック等)
この『バイアス』って何のことでしょうか?

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

皆さんの言われるように通電(した状態で試験すること)ですね。

試験内容によって定格電圧を印加して行う試験と、定格電圧の85%を
印加して行う試験があるようです。

参考URLに2つのバイアス試験がでています。

参考URL:http://www.seiko-p.co.jp/device/cob03.html

Q逆バイアス

簡単な質問ですみません。
純バイアスと逆バイアスというものがあるようですが、どういった事でしょうか?

Aベストアンサー

こんにちは。何らかのPN接合についてのお話のようですね。

>電子の流れと電圧の流れが逆という事でしょうか?
電圧というのは流れるものではありません。
よく水圧に例えられますが、電流を流そうとする力(圧力)と思うとよろしいかもしれません。
力と逆向きには流れません。
ただ、気をつけないといけないのは、電流と電子流は逆向きだという事です。
電子流はマイナスからプラスへ流れます。
電流はプラスからマイナスへ流れます。

このやっかいな話の大元は、まだ電子が発見される前、電気現象そのものは沢山知られていました。
そこで電気が流れる方向を便宜的に決めてしまったのが電流で、実際に電子回路で主に扱う電子流は逆だったというのが判っても、いろいろな理論が出来上がったしまったので変える訳にはいかなかったという事です。
ただ、電荷を担うのが電子だけではなく、正の電荷を持つイオンやホール(正孔)の流れでは電流と同じになります。

以上をご理解の上で、いくつかのパターンがありますのでその説明を。

●電流を流すPN接合(ダイオード、トランジスタ)
判り易いように電子をキャリアとしてみると、バイアスが順方向なら、N型に電極から電子が注入されて電子密度が上がり、空乏層に電子が流れ込む方向です。
これによって空乏層に電子というキャリアが存在するので、空乏層が消失します。
逆方向では、N型のキャリアである電子が電極のプラス電荷に引かれて電極から離れた部分のキャリア密度が低くなり、空乏層が拡大します。

●電流を流さないPN接合(FET、ICのシリコン基板等)
ある程度大きな逆バイアスを与える事で、空乏層を作ると、そのバイアス電圧以内の信号の振幅電圧では順バイアスにはならず、その接合間には電気が流れません。
これを利用して、逆バイアス電圧で空乏層の幅を変化させて、反対側の半導体の電気が通れる領域(チャンネルといいます)の電気抵抗を変化させるのが電界効果トランジスタ(FET)です。

また、空乏層を絶縁物に見立てると、逆バイアス電圧の範囲内で使うなら、コンデンサーと同じ構造になります。
これが可変容量ダイオード(バリキャップ)。

もうひとつ、同じように逆バイアス電圧以内で使うなら、二つの半導体同士を直流的には絶縁する事ができます。
これを利用して、片方の半導体片の中にさらにいくつもの電極やPN接合を作り、基板としたものがPN接合基板というIC(集積回路)に用いられる仕掛けです。

こんにちは。何らかのPN接合についてのお話のようですね。

>電子の流れと電圧の流れが逆という事でしょうか?
電圧というのは流れるものではありません。
よく水圧に例えられますが、電流を流そうとする力(圧力)と思うとよろしいかもしれません。
力と逆向きには流れません。
ただ、気をつけないといけないのは、電流と電子流は逆向きだという事です。
電子流はマイナスからプラスへ流れます。
電流はプラスからマイナスへ流れます。

このやっかいな話の大元は、まだ電子が発見される前、電気現象...続きを読む


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