トランジスタ
よし、では トランジスタ に移ろうか。
●バイポーラトランジスタ バイポーラトランジスタに関しては、僕たちは使うことはないだろう。3種類の素材を用意する。そして、それらはPN接合をつくる半導体だ。 これは このような記号 で表すことができる。入ってくる矢印または出て行く矢印をこんな風に描く。そして電流はこのループだ。電流に従って円を描こう。そして、この記号はバイポーラトランジスタを表している。これは常時電流を使う。 ●MOSFET 僕たちはこれの代わりに、 MOSFET を用いることになるだろう。そして、これはこの講座でも最も重要なパーツのひとつだ。そして、僕の最もお気に入りのパーツの１つでもある。
MOSFETが作動するのは、絶縁体があるからだ。 トップには導電体がある。そして絶縁体の下側にはチャネルがある。これらのチャネルは導線につながる。電荷をゲートに印加すると、チャネルにキャリアが誘発される。ゲート電圧によりチャネルの抵抗値は決まる。 MOSFETは このように 描くことができる。
そして、MOSFETは2種類に分類することができる。これらの記号の違いは、ちいさな円があるかないかだ。円のない方はNチャネルMOSFETで、円のあるほうがPチャネルMOSFETだ。 電圧を規定することもできるし、抵抗値を規定することもできる。でも、僕たちがこれらを使うのは、常時オンの状態にしたり、常時オフの状態にするためだ。 MOSFETは最大電圧で規定される。そして、これは30ボルトのものだ。これはRDSで規定される。ゲートは信号をコントロールする。 そして、ドレインとソースは別々の場所に設けられたふたつの接続部だ。RDSはMOSFETのドレインとソース間の抵抗値だ。 RDSはオンの時は通常85mΩだ。そして、それは非常に小さな値だ。さあ、ここでクレイジーな数値のお出ました。この部品も非常に小さいものだ。 僕の指の上に小さな黒い点が乗っているのを見ることができるだろうか？ほとんど見えないかも知れないがね（笑）これに焦点を当てよう。これが、MOSFETだ。僕の指の上に乗っかっているやつがそうだ。こいつは1.7Aの電流を扱うことができる。1.7Aってのは、大型のマシニングツールに搭載されているようなモータを使用するのに必要な電流だ。
●2種類のMOSFET
MOSFETは2種類に分類される。ここでは君たちが知り、理解する必要がある項目に絞って説明しようと思う。 NチャネルMOSFETは電流を吸い込む。そして君たちがこいつを扱うとき、Nチャネルをグランド側に接続する。そして、何かしら負荷をかけることになるが、それは電源側に接続されている。この時、電流はNチャネルMOSFETに吸い込まれるように通過する。 PチャネルのMOSFETは電源側で作動する負荷はそれよりもグランド側に設ける。 まとめると、PチャネルMISFETは電源を供給する側で用いられ、NチャネルMOSFETは電流を吸い込む側で用いられる。そして、これらがどのように機能するのかは、量子力学的なメカニズムにより説明することができる。いずれにせよ、こういう訳で2種類のMOSFETが存在する。 ●スイッチング そして、それはこれらのデバイスを扱う上で重要は、抵抗値が低いことによって、僕たちはこれらのデバイスを用いて非常に大きい負荷を切り替えることができるということだ。 そして、もしもこれらのデバイスを非常に速く切り替えた時、負荷を制限することができる。そして、このことについて僕たちは多くの時間を割くことになる。 そして、これらは僕たちが高出力のエレクトロニクスするために役立つ部品だ。
（つづく）