トランジスタとデータシートの意味

質問

トランジスタの出力電圧-電流の関係データで、よくグラフの端にIo/Ii=20などの記載がされています。Io/Iiを記す理由が理解できません。Io/Iiは、コレクタ電流/ベース電流であるものと理解していますが、この関係がくずれるとグラフは、一般にどのように変わるのでしょうか？余力がありましたら理由も添えて頂けると幸いです。

参考データシート
http://www.rohm.co.jp/web/japan/products/-/product/DTC123JUA

回答No.5

xpopo

一般にはトランジスタのデータシートでは例えばこちら（http://akizukidenshi.com/download/2sc1815-gr.pdf）の2ページ目の左側中央の　VCE (sat) – IC 特性　でグラフの右上に　エミッタ接地 IC/IB = 10　のように条件が指定されてます。これが参考データシートのDTC123JUAでは　Io/Ii　と記載されている条件に相当します。

　トランジスタの場合でもデジトラ（DTC123JUAのような）の場合でも出力（コレクタ）の飽和電圧、VCEsat（Vo(on)）は実際のｈFEで計算されるベース電流（デジトラの場合は入力電流）よりより多くの電流を流せば流すほど小さくなります。つまりベース電流（デジトラの場合は入力電流）をオーバードライブする度合いで飽和電圧、VCEsat（Vo(on)）が変化しますので、条件としてIC/IB = 10（Io/Ii=20）のように必ず記載します。

Io/Iiの関係が崩れる場合は；
　値が大きくなればオーバードライブの度合いが下がりますのでVCEsatあるいはVo(on)が大きくなり、逆に小さくなればVCEsatあるいはVo(on)は小さくなります。

回答No.4

uruz

＞Io/Iiを記す理由が理解できません。

DTC123はそれ単体では何の動作もしません。
添付のグラフを得るためには何らかの回路を構成して動作させる必要があります。
Io/Iiはこの回路の測定(動作)条件です。
測定条件の解らないデータはなんの価値もありません。

例：
たとえば交通量の推移のグラフがあったとしましょう。
そのグラフだけでは何の意味も価値もありません。
何時、何処で、天候は、時間帯はなどの測定条件があって意味を持ちます。

回答No.3

tadys

DTC123は通称で「デジトラ」と呼ばれているもので、ベース抵抗が内蔵されています。
普通のトランジスタとは使い方が異なっており、論理回路の代わりとして良く使われます。
その昔にResistor-transistor logic (RTL)という論理回路が使われていました。
http://ja.wikipedia.org/wiki/Resistor-transistor_logic

DTC123の場合、入力端子とベース間には2.2kの抵抗が内蔵されています。
出力のプルアップに2.2ｋ/20=110Ωの抵抗を使用すれば、概ね Io/Ii=20 の関係が満足されます。
（入力のハイレベルとプルアップの電圧が等しい場合）
添付のグラフはこの様な条件で電圧を変えた時の出力電圧（Ｖｃｅｓ）を表したものです。

＞この関係がくずれるとグラフは、一般にどのように変わるのでしょうか
くずれると言うのがどういう意味か良く分からないのですが、Io/Ii=10になった場合等を示すのでしょうか？
一般には出力電流が小さくなればＶｃｅｓも小さくなるのですが、どれぐらいの電流で電圧がどれぐらい小さくなるかはトランジスタの種別によって異なって来ます。

回答No.2

angkor_h

一般的なアナログ回路設計においては、Ibを定電流で動作をさせることはなく、負帰還による自律動作です。
例えば、出力信号が大きくなってIcが増加した場合はIbも増加することができ、Ibの増加に制限を与えない、と言うように。
Io/Iiを記すのは、「これを満足する回路であること」あるいは「この関係が満足できる範囲」と言う意味の筈です。
これが、例えばIbが制限されて不足すると(そのような回路設計だと)、Icが充分流れることができずにVceが増加する、そのように変化する筈です。

回答No.1

bogen555

グラフが一般にどのように変わるのかは、スイッチング用トランジスタのデータシートを見れば書いてあります。
http://www.semicon.sanken-ele.co.jp/sk_content/2sc4024_ds_jp.pdf
例えば上記の「VCE(sat)－IB特性（代表例）」を見ると、IC一定の時IBを変えるとコレクタ飽和電圧VCE(set)がどう変わるかがわかります。
最初の「IC－VCE特性（代表例）」でもわかるはずですが、VCE≒0Vのところは目盛が詰まりすぎていてわかりません。
理由はVCEが低下（VBEV以下）すると、IBがB-C間接合にも流れhFEに寄与する実質的なIB（つまりIBE）が減少し、外から見るとhFEが低下したように見える事によります。
また、VCEがVBEより高くてもアーリー効果でhFEは低下します。
詳しくは、電子回路の教科書に載ってるはずです。