トランジスタのhfe測定方法

2021-02-17

トランジスタでよく出てくる$h_{FE}$とは、トランジスタが持つ電流増幅率のことである。つまり、わずかなベース電流を流した時に流れるコレクタ電流の比である。同じ型番のトランジスタでも$h_{FE}$にバラつきがあるという。今回はテスターを使って$h_{FE}$を測定する方法を紹介する。

はじめに

はじめに、電子工作にオススメの書籍を紹介しておきます。

$h_{FE}$は、ベース電流$I_B$を流した時のコレクタ電流$I_C$の比であるから、それぞれの値が分かれば次式で求めることができる。

$$h_{FE}=\frac{I_C}{I_B}$$

そこで、図のような回路を組んで電流を測定していく。測定器は一般のテスタで構わない。

1MΩの抵抗には数μA程度の電流しか流れず、手持ちのテスタで測定できなかったため電圧を計ってベース電流を算出した。

たとえば、2SC1815のGRランクを測定してみると次の通り。

項目	値
$I_B$	6.82μA
$I_C$	2.1mA

よって、$h_{FE}$を計算すると308となった。GRランクの$h_{FE}$は200〜400なのでその範囲に収まっている。

同様にして、他の2SC1815のGRランクも測定してみたところ$h_{FE}$は260〜310の範囲に収まった。ちなみに1MΩにかかる電圧は他のトランジスタでもほぼ変わらないので、コレクタ電流だけ測れば良いだろう。

ついでに、2SC1815のBLランク$h_{FE}$も測定してみた。BLランクになると$h_{FE}$は350〜700と電流増幅率が大きくなる。

20個ほど測定したところ、600〜650の範囲に収まった。GRランクもBLランクも50程度の差に収まるようだ。ベース電流が変われば、つまり1MΩの抵抗を変えれば$h_{FE}$の値も変わってくるため、これらのデータはあくまでも目安としよう。

ちなみに、$h_{FE}$が分かるとトランジスタの入力インピーダンス$h_{IE}$を求めることができる。その計算はまた後の記事で紹介したいと思う。

最初からテスターに$h_{fe}$を測れる機能が付いているともっと便利。

こちらの商品はトランジスタ専用のテスター。ゲームボーイのようなデザインで可愛らしい。

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