APDahlen Applications Engineer
TO-18パッケージのBC107（NPN）/BC177（PNP）とTO-92パッケージのBC547（NPN）/BC557（PNP）のペアは、よく知られ、愛用されている汎用トランジスタです。瓶の中のジェリービーンズのようによく見かけるので、私たちはジェリービーンズ部品と呼んでいます。一般的な例としては、図1に示すようなDiotec SemiconductorのBC546Bがあります。
「愛用されている」という言葉を使うのは奇妙に思われるかもしれませんが、全くそうは思わないであろう3世代（約60年）にわたる熱心な教育者とエンジニアがいます。彼らはたまたま大西洋の向こう側に住んでいるだけです。最も近い米国製同等品は2N2222および2N3904ファミリです。近いと言うのは、BC107ファミリには、米国製同等品には通常含まれていないサプライズがいくつかあり、部品番号に細心の注意を払う必要があるためです。
最近、2N3904ファミリを賞賛する投稿をしました。オーストラリアとドイツから驚くほどの反響があり、あるユーザーから「信じられない。私の『お気に入り』はBC547です。」とのコメントがありました。このようなコメントを見ると、このシンプルなトランジスタの成長し続ける遺産を深く掘り下げて調べるしか選択肢がありません。
素晴らしい！
DigiKeyはこれらのデバイスを数百万個在庫しています。これには、オリジナルのTO-18 BC107、TO-92 BC547、およびSOT-23 BC847パッケージ、さらにデュアルパッケージデバイスを含むバリエーションが含まれます。
BC107ファミリは、ジェリービーンズコンポーネントクラブの紛れもないメンバーです。2N3904とBC107のどちらが勝者かを決めるのは非常に困難です。この競争でどちらが勝つかを知るには、さらに60年待つ必要があるかもしれません。
図1： Diotec SemiconductorのBC546データシートの最初のセクション
技術的なヒント： あなたは道路のどちら側を運転しますか？これはBC547と2N3904に直接関係する重要な質問です。Motorolaの2N3904ファミリは、E-B-Cピン配置が正しいと言えるでしょう。対照的に、PhilipsのBC547ファミリは、C-B-Eピン配置で左側運転です。誰に話すかによって、これらのデバイスのどちらかが逆になってしまいます。ちなみに、この道路の問題は、観光客にとって非常に危険です。例えば、アメリカ人は道路に出る前に必ず右を見ます。また、彼らはBC547トランジスタの使い方を間違って台なしにすることがあります。
BC107、BC547、およびBC847ファミリの品番を理解する
一般的なトランジスタの品番は、1970年10月のPhilips Semiconductors and Integrated Circuit Data Handbookに記載されています。
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最初の文字：文字「B」は、バンドギャップが1.0 ～1.3 eV（シリコン）の半導体材料を示します。
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2番目の文字：文字「C」の文字は、主にオーディオ周波数アプリケーション用に設計されたトランジスタであることを示します。
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シリーズ番号：半導体を識別するための3桁の数字。
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ゲインサフィックス：BC107のデータシートをよく見ると、シリーズ番号にゲイン指定子が付加されていることがわかります。BCXXXAの標準DC電流ゲインは 90、BCXXXBは150、BCXXXCは270 です。
技術的なヒント： BC108は、V_{CE} 定格が低いファミリメンバーです。BC109は、低電圧BC108に優れたノイズ特性を持たせたものです。これらの部品について知りたい方は、コメントを残してください。この記事ではすでに非常に長くなっているため割愛しました。
BC107の拡張ファミリの紹介
BC107ファミリは、お客様のニーズに最適なトランジスタを選択する際に手こずることがあります。最も重要なことは、TO-18パッケージのBC107とTO-92パッケージのBC547は同じ内部シリコンダイを共有していることを認識することです。例えば、BC107BとBC547Bは同じような仕様です。このことは、他のすべてのファミリに当てはまります。
完全なファミリには、次の補完的なペアが含まれます。
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TO-18 BC107（NPN）/BC177（PNP）、TO-92対応品はBC547（NPN）/BC557（PNP）
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TO-18 BC108（NPN）/BC178（PNP）、TO-92対応品はBC548（NPN）/BC558（PNP）
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TO-18 BC109（NPN）/BC179（PNP）、TO-92対応品はBC549（NPN）/BC559（PNP）
前節で述べたように、各ファミリのメンバーは、A、B、および高ゲインのC指定を含む3つのゲインのビン（bin）のうちの1つが利用可能です。したがって、ファミリ内には36のバリエーションがあります。
しかし、ジェリービーンズコンポーネントにはしばしば亜種や派生品があります。BC107ファミリの正体は、BC847コンポーネントを含めると明らかになります。
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TO-92 BC547（NPN）/BC557（PNP）、SOT-23対応品はBC847（NPN）/BC857（PNP）
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TO-92 BC548（NPN）/BC558（PNP）、SOT-23対応品はBC848（NPN）/BC858（PNP）
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TO-92 BC549（NPN）/BC559（PNP）、SOT-23対応品はBC849（NPN）/BC859（PNP）
前述と同様、各ファミリにはゲインのビン（A、B、および高ゲインC）があります。
DigiKeyでファミリメンバーを探すにはどうすればよいですか？
DigiKeyの検索エンジンは、まるで干し草の山から針を探すことができるように設計されています。たとえば、「BC547」を検索することができますが、ゲインを指定していないため、結果は役に立ちません。中間ゲインのデバイスを見つけるには、「BC547B 」で検索するのがよいでしょう。「BC547」と「BJT」 というキーワードで検索すると、最良の検索結果が得られます。これにより、DigiKeyのBC547Xトランジスタをすべて表示するリストが返されます。BおよびCゲインバージョンが最も一般的であることがわかります。
同様の検索は、オリジナルのTO-18デバイスでは「BC107 BJT」、SOT-23デバイスでは「BC847 BJT」というキーワードで行うことができます。PNPコンプリメンタリデバイスを検索する場合は、キーワードを調整してください（例：「BC557 BJT」）。
派生品の検索
通常、「BC847 BJT」で検索すると、その派生品が表示されます。その一例がNexperiaの BC847BPN,135です。これは、図2に示すように、NPNとPNPの両トランジスタを同じパッケージに収めた楽しいデバイスです。
このNexperiaの部品がBC107ジェリービーンズ傘下に入るかどうかはあなたが決めてください。しかし、歴史に異を唱えるのは非常に難しいでしょう。
図2： Nexperia BC847BPN,135の画像とピン配置
BC107、BC547、BC847の潜在的な問題点
ほとんどのトランジスタがスイッチとして使われているのは事実です。したがって、強制ベータと呼ばれる条件を使って、トランジスタを深く飽和状態に置くことが重要です。利得仕様（A、B、高利得C）を無視すると問題が生じます。
例として、40mAのリレーを駆動するためにBC547Cを選択します。また、2.2kΩの直列抵抗を介してベースを駆動するために3.3V DCロジックが使用されると仮定します。基板メーカーが低ゲインのBC547B、あるいはさらに悪いことにBC547Aを選択したとします。この場合、ベース電流が不十分で負荷を完全にオンできない可能性があります。これは特に厄介なことで、負荷が断続的に動作する可能性があり、さらに温度依存の動作が重なる可能性があります。
その他の注意事項には、誘導フライバック電圧や過熱に対する保護が含まれます。これは、適切な冷却のために、PCB構造に影響を受けやすい表面実装デバイスにとって特に重要です。トランジスタを適切にディレーティングするために、メーカーの仕様に必ず従ってください。
おわりに
2N3904ファミリと同様、BC107ファミリのルーツも60年近く前にさかのぼります。どちらのジェリービーンズファミリも絶大な人気を誇っており、おそらく今後数十年間はそうあり続けるでしょう。
もしあなたが教育者なら、Colin Michellの無料電子書籍「200 Transistor Circuits」をお勧めします。この本では、偏重が強く、ほぼすべてのページにBC547が使われています。本格的なチャレンジとしては、生徒に回路を選択させ、SMDの同等部品を使ったPCBを製作させます。そのプロジェクトを逆さまにすることで、生徒はオリジナルのスルーホール部品とSMDの同等部品を調べることを余儀なくされます。これはチャレンジですが、生徒の成功を保証する明確なガイドラインがあります。
好きなヨーロッパのジェリービーンズは何ですか？
ご健闘をお祈りします。
APDahlen
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著者について
Aaron Dahlen氏、LCDR USCG（退役）は、DigiKeyでアプリケーションエンジニアを務めています。彼は、技術者およびエンジニアとしての27年間の軍役を通じて構築されたユニークなエレクトロニクスおよびオートメーションのベースを持っており、これは12年間教壇に立ったことによってさらに強化されました（経験と知識の融合）。ミネソタ州立大学Mankato校でMSEEの学位を取得したDahlen氏は、ABET認定EEプログラムで教鞭をとり、EETプログラムのプログラムコーディネーターを務め、軍の電子技術者にコンポーネントレベルの修理を教えてきました。彼はミネソタ州北部の自宅に戻り、このような記事のリサーチや執筆を楽しんでいます。