トランジスタ・インバータの特性測定実験(1)

1. 実験の目的

   バイポーラ・トランジスタにONとOFFの動作をさせることにより実現するもっとも簡単な
   インバータ回路について設計と実験を行い、インバータの動作原理を確認するとともに
   論理回路として用いる場合の問題点を考える。
   
   

2. 実験課題

   下記の項目について測定と観測を行い、トランジスタ・インバータ回路の動作を確認する。
   
   1. 静特性測定
      
   2. 出力特性測定
      
   3. 入力特性測定
      
   4. 台形波入力時の入出力特性観測
      
   5. 台形波入力時の出力波形観測
      
   6. 2段接続時の波形観測
      
   7. LEDの点灯実験
      
   
   

3. 実験回路

   1. ON動作/OFF動作
      
      
      
   2. LEDの点灯/消灯
      
      
   
   

4. 回路の動作

   1. ON動作時
      
   2. OFF動作時
      
   3. LEDの点灯/消灯制御
      
   
   

5. 回路の設計

   1. 設計条件
      
      (1)電源電圧(Vcc): 5V±0.5V
      (2)出力電流(Io)
      　Ioh(max):1mA
      　Iol(max):5mA
      
      (3)入力電流(Ii)
      　Iih(max):任意
      　Iil(max):任意
      
      規定はしません。結果的にいくらになるかを計算します。
      
      (4)出力レベル(Vo):
      　Voh(min):3.0V
      　Vol(max):0.5V
      (5)入力レベル(Vi):
      　Vih(min):2.0V
      　Vil(max):0.4V
      (6)トランジスタ直流電流増幅率(h_FE):
      　h_FE(max):
      　h_FE(max):
      
      トランジスタは2SC1815の●ランクを使用します。
      
      (7)トランジスタのコレクタ電流の最大値(Ic(max)：10mA
      
      Ic(max)は出力電流Iol(max)より大きい必要があります。
      
      
      
   2. Rcの選定
   3. R_Bの選定
   
   

6. 実験方法

   (1)下図の回路を組み立てます。
   
   
   (2)
   
   
   (3)
   
   
   

7. 実験機材

   1. 自作電子ブロック 必要ブロック
      
      • トランジスタ(2CS1815相当品)×2個
        
      • 抵抗器×2個
        
   2. 電圧可変直流安定化電源
      
   
   

8. 実験結果

   
   

9. 測定結果・考察

10. 今後の課題

11. 参考文献

    
    
    

12. 関連項目