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2008年11月10日 (月)

VBE電圧は一定か?

バイポーラトランジスタのベース・エミッタ間電圧VBEは接合温度と動作条件によって大きく変化する。

Siトランジスタでは,リニア回路において0.1〜1V位まで使われる。

一般的な動作条件では,VBE=0.6〜0.7V位で,チップ面積にも依存する。比較的高電流密度で使われる集積回路中のバイポーラnpnトランジスタでは常温で0.8V程度と聞いている。

1V以上のコレクタ・エミッタ間電圧では,VTを熱電圧(常温26mV)として

IC=Is・exp(VBE/VT)

でほぼ表されるので,1点のVBE電圧と電流の実測データがあれば,他の電流でのVBEを求めることができる。

+1桁の電流変化で約+60mV変化する。広い電流範囲でVBEを実測すれば,電流の対数とVBEが比例する領域が数桁にわたって存在する。

この実験は,バイポーラトランジスタやダイオード特性の原初的体験となる。

アナログエンジニアは自宅での計器・電源でVBE-logIC曲線をVBE=0.01Vから1V程度まで幾度か測定している。小信号トランジスタでは,たとえばIC=1mAでのVBEの測定時,素子を手で掴んでみると良い。今の季節なら+20°C近くの温度上昇により,マイナス30-40mVの変化が起こるはずである。

VBE電圧を一定と考えるのは回路のDCバイアス計算をするときくらいかな。そのときも,少し電源電圧が低いとIC=1mAでのVBEを元に,実働条件でのVBEを計算する。

ダイオード(B-E間),定電流源(C-E)間におき,ベース電流IBのhFE倍=コレクタ電流ICのモデルが私の回路技術の出発点である。

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2008年11月10日 (月) 電子回路 | 固定リンク

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