John LeDuc作成、最終校正 2017年12月28日
はじめに
電流で駆動する部品を使った簡単な回路では、NPNトランジスタを使うことがほとんどです。この簡単な回路では、PNPトランジスタを使用していますので、その違いを説明します。
上記の回路図から分かるように、NPNトランジスタをオンにするには、ベースに正電流を流す必要があります。
PNPトランジスタをオンにするには、ベースに負電流を流すか、またはグランドに接続する必要があります。
一般的に、NPNトランジスタはコレクタ側に負荷があり、ベースに流れる正の電流によって制御されます。これにより、コレクタからエミッタに電流が流れるようになります。これを負荷のソース接続と呼びます。
PNPトランジスタでは、エミッタは電源電圧の正側にあり、負荷はコレクタ側にありますが、ベースに負の電流を流すことによりグランドにシンク接続されます(V-、負の電圧またはグランドとして表示)。
(トランジスタに関する分かりやすくて、より詳細な説明は、「トランジスタの基礎」の記事をご覧ください。また、別の観点から説明している、「ステッピングモータの駆動方法 」というTechForum記事も、トランジスタの機能をより明確にするのに役立つでしょう。)
回路を作る
回路説明のためにPNPトランジスタを使いたかったので、下図の常夜灯回路を作成しました(ウェブ上ではたいてい、NPNトランジスタを中心に議論されているようです)。
また、若い学生たちが実験できる有用な回路を作るために、簡単で面白い回路を作りたいと考えました(Digi-Keyの地域STEMアウトリーチプログラムの一環として…)。
CDS光導電性フォトセルを使えば、下の回路図のように、2個の抵抗とトランジスタ(ここではPNPの2N3906FS)、そしてLEDだけで常夜灯(または低照度レベル表示装置)を作ることができます。
上の回路図はScheme itで作成しました。 Scheme itで作成した回路へのリンクはこちらです。
Night Light
部品リスト:
PDV-P5003-ND - フォトセル - リンクはフォトセルデータシート
2N3906FS-ND - PNPトランジスタ - PNPデータシート
220KQBK-ND -220KΩ、1/4W、リード線抵抗
5.6KQBK-ND - 5.6KΩ、1/4W、リード線抵抗
VAOL-5701WY4-ND - 広角、白色、リード型、T1 LED - データシート
N145-ND - 9V乾電池
1597-1268-ND - 小型ブレッドボード - 約1.75 インチ x 1.25 インチ またはやや大きめのサイズ
36-84-4-ND - 9V乾電池用スナップ
377-2093-ND - ジャンパ線
参考資料:
私が今まで購入した電子工学の本の中で最も優れていて、電子部品の機能参照用にもってこいの素晴らしい本は、
書籍「The Art of Electronics」 Paul Horowitz、Winfield Hill著 - 第2版または第3版
他に、製作者フレンドリーな本として、Simon Monk著「Electronics CookBook」があります。
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