このブログを書いた2023/1/5現在、問題は
https://www.nichimu.or.jp/vc-files/kshiken/pdf/siken/2/riku-toku-3-kogaku.pdf
回答は
https://www.nichimu.or.jp/vc-files/kshiken/pdf/siken/2/riku-toku-3-kogaku-kaito.pdf
にあります(1年分しか保管していないみたいなので、そのうちなくなります)。
トランジスタとFETの電極の対応を聞いた問題。
トランジスタの電極は
エミッターベースーコレクタ
FETの電極は
ソースーゲートードレイン
と覚えている人にとっては、すぐにベースとゲートが対応するとわかるけど
これを実際のトランジスタの電極で覚えている人は、
にあるようにトランジスタの電極を「えくぼ」(エミッタ、コレクタ、ベース)と覚えている。この場合、FETは
にあるように、接合型とMOSで電極の配置が異なるので・・・接合型で覚えている人は対応が異なり、混乱してしまう。
この問題は物理的な配置を訪ねているのではなく、機能的な意味で、尋ねている
・・・って、そもそも、トランジスタやFETの機能って?
■トランジスタ、FETの機能
トランジスタもFETも増幅やスイッチングの機能を持っている。
どういう仕組み化というと・・・水洗トイレを考えるとイメージしやすい
水洗トイレは、
・水をためる貯水槽があって、
・水を流す(大・小の区別あり)レバーなりなにかがあって
・汚物を下水に流す
という仕組みになっている
水を流すレバーを回すには小さな力でいいけれど、
水はいっぱい流れて、大きな力を生み出す。
このレバーに流す力を入力とみると、
出力は大きな力を生み出しているので、増幅しているといえるし、
レバーを押さないと水が流れないので
スイッチとも見える。
このレバーに相当するところ、つまり
大きな流れ(電流)を制御するのに、
・電流を使うものがトランジスタ
・電圧を使うものが(抵抗を変化させる)FET
という違いがあります。
■トランジスタと水洗トイレ
トランジスタの電極、
・エミッタ
・ベース
・コレクタ
このうち、コレクタはわかりやすい。
切手コレクターとか、フィギュアコレクターなどいますよね。
フィギュアコレクターっていうのは、
ゆず君でしょ、りかちゃんでしょ、まおちゃんでしょ・・・
「♪違う違う、そうじゃ、そうじゃな~い♪」
人形を集めている人のこと。
つまり、コレクター=収集家・・・あつめるところ。
下水を集めるところに相当します。
エミッタですけど、
えみっと(emit)放出する
という英語を覚えてください。
放出するのは、貯水タンクからですよね。
で、のこりのベースですが、これ、ベースライン、
基準っていう意味ですかねえ~
基準、水を流す基準を見めているのはレバーのところで、
これがベース
■トランジスタの図の→
エミッタは放出するものなので、→のイメージありますよね。
エミッタの足のところにこの→を書くのですが、
トランジスタはPNPとNPNがある。
Pはプラスと考えよう。プラスは正(方向)なので
PNPはエミッタから→がでている形
Nはネガティブ、マイナス マイナスは数直線などでも、プラスと反対方向。
エミッタのところの足は、反対方向←になる。
に図がある
■FETと水洗トイレ
FETの場合、電極は
・ソース
・ゲート
・ドレイン
まずはソース。
ソースって、ブルドックとか、おたふくとか?
「♪違う違う、そうじゃ、そうじゃな~い♪」
それはsauce 、ここで言っているのは、
ニュースソースなんかのソースSource
源、水源とかいう意味。
水洗トイレの水源は、言わずと知れた貯水タンク。
次にドレイン
ドレインって、排水口っていう意味。
水洗トイレだと、汚物が流れるところだよね。
で、残りのゲート。ゲートは門。水門を思い浮かべてください。
水の開け閉めをするってことで、これはレバーのところ。
■FETの図の→
FETは接合型とMOS型で違いがあり、
それぞれにP型、N型がある。
まず、接合型P型を考える
トランジスタはエミッタが→でした。
エミッタは貯水タンク、
貯水タンクはFETではソースでした・・・
・・・がFETでは→をソースで表しません。
ゲートに→が付きます。
そこで、放出するソース(トランジスタのエミッタ)から
ゲートに向けて矢印を引くと、
矢が外向きに行きますよね。それが、PチャネルF接合型FET
Nチャネルはネガティブなので向きを逆にするのでした。
Pチャネルの矢を反対向きにします。
内側の棒に入ってくる感じ。
MOS型は、→を、ソース、ゲート、ドレインのどれにも書きません。
新しい線をゲートの反対側に書き、その線に→を書きます。
P型は放出側から→で考えるのでした。
放出側から、新しい足に向けて→を書くと、
→は、外無二に行きますよね。それがPチャネルMOS型FET
NチャネルMOS型FETは→の向きが逆になります。
詳しくは↓の図参照
■まとめ:トランジスタとFETの電極の対応
水洗トイレの対応で考えると
貯水タンク(放出):エミッタ(トランジスタ)、ソース(FET)
レバー(調節):ベース(トランジスタ)、ゲート(FET)
排水溝(収集して流す):コレクタ(トランジスタ)、ドレイン(FET)
となります。よって、正解は
ゲートとベースの組み合わせ
です。