ニダーくんの解説によるアンプ講座 3 FETとトランジスタの違い

　簡単なアンプの制作程度なら、中学の理科の理解力だけで十分です。物理とか数学とかの大学レベルの知識は必要でなく、僕がやっているアンプ講座も小中学生レベルでしかありません。なぜなら、出てくる数式は小学生で習う割り算と掛け算しか出てこないからです。

　初歩的なアンプとかの電気的な理解力は、おそらく左脳ではなく右脳の働きで決まると思います。難しく考える人は、左脳に頼って右脳が死んでいる人なのです。カッバーラの問題と同じで、小学生にも分かることが理解できない大人は、脳の各部位の連絡系統がシンプルでなくて無駄に複雑になり過ぎている。逆説的に言えば、頭の良い人は頭を無駄に使わない人なのです。ということで、今回はFETとトランジスタの違いは何ニカ？

トランジスタは三本足になっているけど、ベースに信号を加えるとコレクタからエミッタに増幅された電流が流れる


トランジスタ（左）とFET（右）の回路図表記

FETは電界効果トランジスタの略で、トランジスタの一種だけど動作が違う
具体的には、FETはゲート（門）に電圧をかけるとドレイン（排水口）からソースに電流が流れる


トランジスタ（左）とFET（右）の動作の違い

排水口から流れこむという逆流で説明されるのは、前に説明したように「電流＝電子の移動」という一方方向の古い理論の時代の名残

実際には、「プラス電流＝ホールの移動、マイナス電流＝電子の移動」

トランジスタとFETの違いは、信号を加えるベースやゲートに、電流を流すか電圧をかけるかの違い

ここで、トランジスタの動作を分かりやすいように描いたのが次の図


トランジスタの動作の概念図

詰まったパイプを清掃するフレキシブルロッドというワイヤーがある
このワイヤーに相当するのが数珠玉
連なった数珠玉を引っ張ると、詰まっていた水が流れるように電流が流れる
数珠玉はベースとエミッタ間に流れる音楽信号と考えれば良い
ニダーくんが「ちょっと通るニダよ」と入り口（ベース）を通るとコレクタ電流が流れる

対して、FETの場合は入り口に電流を流す必要がない
ゲートと呼ばれる門を叩けば（電圧をかければ）、それが刺激となってドレインからソースに電流が流れる



FETの動作の概念図

ニダーくんが「チョッパリ出てくるニダ」と叩いただけで増幅された電流が流れる

このように、FETはゲートに電流を流す必要がないから、ゲート電流計算の必要がない
トランジスタはベース電流を考えなくてはならないので計算が面倒
だからFETの方が初心者向きニダ

FETは構造の違いで、J-FET（ジャンクションFET）やMOS-FETやV-FETに分けられるが、それぞれゲート電圧のかけ方が違うので注意が必要

J-FETの多くはゼロバイアスと言って、ゲートにバイアス電圧を掛ける必要がない
電圧をかけるときも負の電圧をかける逆バイアス


J-FET 2SK170の特性
IDSSとはバイアスゼロの時に流れる電流の大きさ
製造工程での個体差が大きいから、大雑把にGLとかGRとかにランク付けされる

MOS-FETは基本的にトランジスタと同じで正の電圧をかける


MOS-FET 2SK213の特性
温度が上がると電流も少なくなるから熱暴走しないと読み取れる

V-FETは負の電圧をかけるし、その電圧も高くないと一瞬で大電流が流れて壊れる


2SK79の特性（窪田登司氏の実測データ　『MJ 無線と実験 1997年6月号』より）
電圧24V程度で使う場合、バイアス電圧は－0.7V程度が良いと読み取れる

このように性質の違いを理解することが必要だが、詳しくは後で説明することになるニダ

　　　　エフライム工房　平御幸