トランジスタドレインとは？

トランジスタのドレインは、一般にFETと呼ばれる電界効果トランジスタの一部であり、標準的な半導体トランジスタのエミッタに相当します。 FETには、4つの基本コンポーネントと、ゲート、ソース、ボディ、およびドレインと呼ばれる対応する端子があります。 FETのゲートとボディに制御電圧が存在する場合、ソースで待機している電気信号は、ソースからトランジスタのドレインに伝わり、ドレインの端子から出ます。 したがって、トランジスタのドレインは、電界効果トランジスタの出力コンポーネントまたはコンポーネントを他の回路に接続する端子のいずれかを指します。

電界効果トランジスタは標準の接合型トランジスタと同様の機能を実行しますが、それらの機能を実行する方法は大きく異なります。 通常のトランジスタは、PNPと呼ばれる正-負-正、またはNPNと呼ばれる負-正-負の、交互の静電荷を運ぶ3つの材料でできています。 コレクタ、エミッタ、およびベースと呼ばれるこれらの部品は互いに融合され、本質的に2つのアノードまたは2つのカソードのいずれかを持つダイオードを作成します。

電気信号がトランジスタのコレクタで待機しており、ベースに電圧がない場合、トランジスタはオフになっていると言われ、電気信号を伝えません。 電圧がトランジスタのベースに入ると、ベースの電荷が変化します。 この電荷の変化によりトランジスタがオンになり、コレクタ信号がトランジスタを伝導してエミッタから出て、他の電子回路で使用されます。

電界効果トランジスタは、まったく異なる原理で動作します。 FETは、ソース、ゲート、ドレイン、およびボディと呼ばれる端子をそれぞれ備えた4つの材料で構成されています。 これら4つのうち、ソース、ドレイン、およびボディのみが静電気を帯びています。 この電荷は、nチャネルFETと呼ばれるソースとドレインで負になるか、pチャネルFETと呼ばれる両方で正になります。 どちらの場合でも、FETのボディはソースとドレインの反対の電荷を運びます。

これらの4つの部品は、標準のトランジスタとは異なる順序で組み立てられます。 ソースとドレインは、体の両端に融合されます。 次に、ゲートはソースとドレインに融合され、それらを橋渡ししますが、トランジスタのボディと直接接触することはありません。 代わりに、ゲートは身体と平行に、身体から特定の距離に設定されます。

FETがnチャネルタイプのデバイスである場合、ソースとドレインの間に電圧が接続されていないか、負の電圧が接続されていると、FETがオフ状態に切り替わり、ソースとドレインの間で信号が伝導しません。 FETの本体が充電された状態で、FETのゲートに正の電圧を印加すると、FETがオン状態に切り替わります。 ゲートの電荷は、FETのボディから電子を引き始め、本質的に導電性チャネルと呼ばれる電界を生成します。

ゲートの電圧がそのしきい値電圧と呼ばれる点で十分に強い場合、導電性チャネルは完全に形成できます。 導電性チャネルが完全に形成されると、FETのソースの電圧は、導電性チャネルを介してトランジスタのドレインとの間で信号を伝導できるようになります。 その後、ゲートの電圧がそのしきい値より低くなると、ゲートとFETのボディにまたがる電界が即座に崩壊し、導電性チャネルが一緒になってFETをオフ状態に戻します。

FETはゲートしきい値電圧に非常に敏感です。 必要以上にわずかに高いゲート電圧を使用し、わずかに低下させるだけで、FETのオンとオフが非常に速く切り替わります。 その結果、非常に高い周波数でゲート電圧をわずかに変化させるだけで、標準のトランジスタで可能なよりもはるかに高速で、はるかに低い電圧でFETをオフおよびオンにすることができます。 FETがスイッチングできる速度は、FETを高速デジタル回路の理想的なトランジスタにします。 デジタル集積回路やマイクロプロセッサなどのデバイスで広く使用されており、最新のコンピューターCPUでの使用に最適なトランジスタです。