2020/1/11 誤記を修正しました。
年末年始にかけて、本業（制御設計）に多忙で動画を更新できていませんでしたが、やっとアップできました。
皆さん、本年もよろしくお願いいたします。
今回は電子回路の説明です。トランジスタって何？聞いたことはあるけど、って方は多いと思います。
電子工作では必須の知識ですし、実はシーケンス制御の分野でも、知っていれば制御についてより理解が深まると思います。
【書き起こし】（改訂）電子工作で理解する、トランジスタの働き
(00:03) みなさんこんにちは 水谷機械設計です今回は電子回路で重要なファクターである トランジスタの機能について解説します 昨今では高集積なデジタル回路を有する 瓜田や設備機器が多くあります そのような機器であってもアナログ回路が多く使われています 電子工作を通じてアナログ回路をわかりやすく理解していただけたらと思います 電子工作を理解するためにはトランジスタの働きを理解する必要があります 簡単な回路を製作しながらその働きを解説していきます トランジスタを利用した回路ブレンドボードで制作していきます この回路はダーリントンた色といい増幅回路で作ったタッチセンサーです トランジスタを2個使用しています
(01:15) 電源をオンにしてセンサー端子を指でタッチすると led が点灯します ブレッドボードでタッチセンサーを作っていき トランジスタの機能を学習していきましょう これがトランジしたです 平面部を手前側にして右側端子からベースコレクター エミッターと言います 月号ではベースを b コレクターを敷いエミッターを いいと表記します 電気図面では画面右のように表示します トランジスタは npn 型と dnp 方がありますが日本の危機で多用されている
(02:22) npn 型で解説していきます ここでトランジスタの働きについて解説します トランジスタの機能には信号のスイッチングと 増幅があります エミッターをマイナス側に接続してベースにプラスの電気を流します この電気を検出してプラス側のコレクターから エミッターに電気が流れます このようにスイッチングとはベースにプラスの電気が流れることでスイッチオンとなり コレクターからエミッターに電気を流す機能です またベースに小さい電流を流すだけでコレクターに大きい電流を流すことができます このように増幅とはベースへの入力量に応じて コレクターからエミッター館の電気量を制御します ここからは実際の回路で解説しましょう
(03:32) 特にトランジスタの特徴である増幅はとても便利な機能です これらの機能を理解するために簡単な回路から見ていきます 最初の回路は led をスイッチでオンオフする回路です この回路は電流制限抵抗により led の点灯に必要な電流が流れるためスイッチ on で点灯します 実際の回路は次のようになります 抵抗を取り付けます ここで led の配線について解説します led の長い単種をアノード 短い断酒をカソードといい曲性があります アノードをプラス側に接続しカソードをマイナス側に接続します スイッチを取り付けます
(05:02) この回路をもとにしてタッチセンサーをつくっていきましょう スイッチの部分をセンサー端子に置き換えて動作させてみます led は点灯しません この場合の人体の抵抗値は実測値で乾燥状態では1から に目がオウム汗ばんな状態では100から800キロをも程度と大きく変化します ただ汗ばんな状態でも電流制限抵抗の1000倍以上になるので流れる電流は非常に 小さくなります そのため led を光らせるための電流が足りません 実際の回路は次のようになります yeah 抵抗を取り付けます led を取り付けます センサ端子にする裸のジャンプはいやを取り付けます
(06:10) イェイ センサ端子を触っても led は点灯しません 抵抗値の低い金属で短絡すれば点灯します そこである程度大きな信号にするために トランジスタを使います こうすることで端子を指で触ると弱くですが led が光るようになります 実際の回路は次のようになります 電源+側からセンサ端子までの配線をします もう一方のセンサ端子からトランジスタのベースへ配線します トランジスタを取り付けますトランジスタのエミッターと電源マイナス側との配線をし ます led を取り付けます
(07:19) 抵抗を取り付けます センサ監視治ると led は点灯するようになりましたが弱い発行です ここで信号の増幅について少し詳しく解説します 用いるトランジスタは ktc 3198のはイラン9品で一般的に用いられる に cs 18いちごの相当品です トランジ下には増幅率というものがあります これはベースに入力された電流がコレクター エミッター間で何倍に増幅されるかを表すものです 指の接触抵抗が800 k オームとすると ベース電流は0004125 ma になります トランジスタの増幅率を200とするとき コレクターエミッター館の電流はゼロ点825 ma に増幅されます
(08:31) この増幅された電流が led に流れていますが店頭に十分ではありません 一般的に赤色 led の点灯には 2ボルト20 ma 程度が必要であり白青色 led では3.5 v 20 ma 程度が必要とされます これはあくまでも参考値であり購入した led にデータシートが貼付されている 場合はそれに従って回路を製作してください そこでさらにトランジスタを加えて信号をもっと増幅させます これをダーリントン接続と言います トータルの増幅率は9増幅率を掛け合わせたものになります 増幅率は200かける200= 4万になります 増幅率が4万になることで165 ma のコレクター電流が可能になります
(09:43) 実際には68オウムの電流制限抵抗があるので led への電流は約20 ma に なります 実際の回路は次のようになります 電源+側からセンサ端子までの配線をします もう一方のセンサ端子からトランジした市ベースまでの配線をします トランジした市エミッターとトランジ下にのベースまでの配線をします トランジスタにのエミッターと電源マイナス側との配線をします led を取り付けます
(10:56) 抵抗を取り付けます センサ端子に触ると led は明るく点灯します 指先を水で濡らすと接触抵抗が下がり led はさらに明るく点灯します 以上のようにトランジスタはごく小さな入力信号でも 機器の動作レベルまで信号を増幅させる機能があります
