ベースエミッタ間の電圧のかけ方について

質問

電子工作を始めてみようとキットを買ってきて勉強しているのですが、最初からつまづいてしまいました。
今、トランジスタを使ったスイッチで下図のような回路でLEDを点灯しよう
と思っています。（ゆくゆくは抵抗BをCDSセルや可変抵抗にしていこうと思っています。）
　　lーLEDや電球－－抵抗ーーートランジスターーーーーl
　　l　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　l　　　　　　　　　　　　l 　
　　l ーー抵抗Aーーーーーーーーーーーー抵抗Bーーーーl
　　l　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｌ
　　l　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　l
　　ーーーーーーーー【＋】電池９V【－】ーーーーーーーーl

この時、トランジスタに約0.6Vをかければ動作すると書いてあったので、
分圧の式で求めようとしても比で出てくるので具体的な抵抗値が分かりません。
抵抗A,Bが小さいと流れる電流が大きく、抵抗が焼損してしまうということで抵抗A,Bは小さいくしてはいけないという事は何となくわかりましたが、その逆はどうなのでしょうか？
抵抗A,Bを大きくすると、流れる電流が減りμオーダーになりますが、
トランジスタのデータシートをみるとVb-e間0.6Vの時、Ibは9mAぐらい流れます。
ここがよく解らないのですが、流れてくる電流が小さいのにトランジスタのベースには9mA流れるということなのでしょうか？
おそらくそんな事はないと思うのですが、理由が知りたいです。

回答No.2

Torsten

0.6Vから0.7Vというのは、半導体のPN接合部で発生する電圧降下によるものです。トランジスタが動作しているならば、必ず発生する電圧なのです。

少々勘違いなさっていらっしゃるようなので解説しますが、0.7Vかければ必ず100μA流れるというわけではありません。どちらかというと、100μA流したとき、Vbeが0.7Vである、ということだと思います。

質問の回路でベース電流を100μAとすれば、抵抗Aに100μA流れなければいけません。ですから、
　　Ra = 8.3V / 100μA = 83kΩ
となるのではないでしょうか。

半導体が回路内にあると、オームの法則が素直に適用できなくなります。
理解しづらいかもしれませんが、頑張って勉強しましょう。

お礼

再び回答ありがとうございます。

僕の考えでは電圧がかかるから電流が流れると思っているものですから、
100μA流すと0.7Vの電圧がかかるというのがなかなか理解ができなく苦しんでいます。

>>半導体が回路内にあると、オームの法則が素直に適用できなくなります
これが僕にはちょっと難解に感じておりますが勉強して頑張りたいと思います。
ありがとうございました。

回答No.1

Torsten

トランジスタのCBEはNPN半導体につながってるので、BE間は0.6Vから0.7Vになります。したがって抵抗Bにも0.6Vかかります。残りの8.4Vが抵抗Aに印加されるはずです。

質問の通り、抵抗を大きくしすぎると電流は小さくなります。LEDや電球に流したい電流を決めてから、その値をhfeで割ったものがベース電流値となるので、適切な抵抗値を計算しましょう。

おそらくデータシートのどこかに測定回路が乗っていると思います。
無条件に9mA流れたりはしないはずです。

お礼

回答ありがとうございます。

2SC1815はhfe＝100とありました。
ということは、LEDには10mA流したいので、ベース電流は100μAにするという事ですね。データシートを見ると、
ベースエミッタ間電圧を0.7Vぐらいで100μA流れそうです。
そこで、抵抗A、Bの値を決めるのですがどうも腑に落ちません。
ベースエミッタ間に0.7Vかければベースに100μA流れるのですが、抵抗A,Bを大き過ぎると、
ベースエミッタ間に0.7Vかかっているはずなのに電流が足りないということになります。
ここが今一つ分からないのですが、ベースエミッタ間に0.7Vの電圧がかかっているのに
ベース電流が100μA流れない理由が知りたいのです。

質問の意味が分かりづらいかもしれませんがお願いします。