トランジスタの特性で一番重要なのが、ベース電圧Vb-コレクタ電流Ic特性です。小信号用トランジスタ2SC1815GRを使って、次の回路で測定しました。

　電流と電圧はテスタで測りました。

●2SC1815GRのおもなスペック

• コレクタ-ベース間電圧 Vcbo　60V
• コレクタ電流 Ic　150mA
• 直流電流増幅率 hFE　200～400
• トランジション周波数 ft　80MHz
• コレクタ損失 Pd　400mW

●測定結果

　温度によって電流値は変化するので、自己発熱でどのくらい変化するかを測定しました。コレクタ電流44mAから測定をスタートさせました。自己発熱で温度が上がると電流が増えます。どんどん加速するのかと思っていましたが、数分で落ち着きました。

　トランジスタの温度が上がると電流が増えるのは、利用者側から見ればよくない特性です。何らかの方法で冷却するか、電流を少なくするかの方法工夫しないと、熱暴走して破壊されます。

●拡大すると

　変化が激しい部分を拡大します。わかることは、次の2点です。

• ベース電圧が0.56V以上でないとコレクタ電流は流れない＝増幅はしない
• ベース電圧が0.67V以上になると、コレクタ電流が急速に増えるので、扱いにくい

●信号を入れて確かめる

　発振器は1kHz 100mVp-p 正弦波で、ベースに直接つないでいます。オシロスコープのCH1をつなぐことで、入力波形を観測します。CH2は負荷抵抗10kΩの両端につないでいます。I=E/Rなので、読み取った電圧はmAに換算できます。

　オシロスコープはAnalog Discovery 2です。プローブは差動になっているので、回路の中途半端な部分の電圧も測れます。

＜直接＞

<発振器オフセット500mV>

<発振器オフセット600mV>

<発振器オフセット700mV>

　<発振器オフセット600mV>の状態を、ベース電圧Vb-コレクタ電流Ic特性図に書き込みました。

　入力波形が出力電流に変換されています。グラフが線形ではなく指数関数のようになっているので、入力より大きな値の出力が得られているのかもしれません。

　入力の波形を10mV オフセット600mVとしたら、出力は正弦波になりました。

　発振器のオフセット電圧は、通常の入力信号では存在しないので、トランジスタのベースに入る電圧を、何らかの回路の工夫で600mV付近まで持ち上げる工夫が必要なことがわかります。