FETの話①

トランジスタのようでトランジスタではなく、トランジスタほどには一般的には使われないFET（電界効果トランジスタ）という素子があります。特性を知って実際に使ってみればなかなかおもしろく、しだいに愛着がわいてきたりもします。添付図に簡単に構造を示しますが、動作原理などはほどほどにして、いきなり特性から実用回路を経てFETの世界に入っていってみましょう。

まず一目で分かるのは、トランジスタがN-P-Nと接合されているのに対し、FETはP-Nしか接合されていません。この構造からトランジスタをバイポーラトランジスタ、FETをユニポーラトランジスタと呼ぶこともあります。NchがNPNに相当し、PchがPNPに相当します。

端子はどちらも3端子ありますが、記号も名称も異なります。トランジスタのC、E、Bに対し、FETの場合はD（ドレイン）、S（ソース）、G（ゲート）となります。また、製品名はトランジスタの場合NPNが2SC、PNPが2SA、FETはNchが2SK、Pchが2SJとなります。

【 Nch　FETについて】
トランジスタのコレクタ電流に相当するものがドレイン電流で、DからSへ流れます。トランジスタはベース電流を流すことによりコレクタ電流が流れますが、FETはG-S間の電圧によってドレイン電流が流れます。よって、トランジスタは電流制御素子、FETは電圧制御素子といわれます。

FETが電圧制御素子だからといって、Sに対してプラス電位をGに与えるとどうなるでしょう。PNが順方向になってGからSへ電流が流れてしまいます。これでは電圧制御にはなりません。実はFETはG-S間電圧が0Vの時に、もっとも大きなドレイン電流（IDss）となります。そしてNch-FETはG-S間にはマイナス電圧を与え、その絶対値が大きくなればなるほどドレイン電流は小さくなり、ある限界値に達するとドレイン電流は0Aとなります。

つまりNch FETは、動作領域において、G-S間にマイナス電圧をバイアスとして与えておき、そのG-S間電圧に信号電圧を加えることによってドレイン電流を制御するわけです（Pch FETのG-S間電圧はプラス）。G-S間のバイアス電圧の大きさによってドレイン電流の動作点が決まります。これはトランジスタを動作領域で使う場合に、ベース電流の値によってコレクタ電流の動作点を決めることとよく似ていますね。

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