その四・FETを使ってみよう

その四・FETを使ってみよう

アンドウくん
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みなさまこんにちは、アンドウくんデス。

今回はFET(エフイーティー)というパーツを使ってみましょう。

FETにもいくつか種類(しゅるい)がありますが、わかりやすいN-ch(エヌ・チャネル)のMOS(モス)FETを紹介しますネ。

N-ch(エヌ・チャネル)のFETは、こんな記号で表されます。

アンドウくん

FETには3本の足があり、「ゲート」に加えた電圧によって「ドレイン」~「ソース」間に電気が流れるスイッチのような部品です。

N-ch(エヌ・チャネル)は、ゲートが「ある電圧以上」になると作動します。
モーターやパワーLEDなど、制御(せいぎょ)したいパーツよりもマイナス側(がわ)につけるのが基本です。

アンドウくん

もう一つ覚(おぼ)えておきたいのは、FETには電気をOffにできない方向があることです。

これは「ダイオード」という、電気を一方通行にする部品が入っているからです。
外からは見えないので寄生(きせい)ダイオードとも呼ばれます。

それでは「2N7000」というFETで実験(じっけん)してみましょウ。
このFETはゲートに約5Vを加えるとOnになり、最大60V(ボルト)、200mA(ミリ・アンペア)まで制御(せいぎょ)できるンですよ。

N-ch(エヌ・チャネル)の場合、ドレインからソース、写真の右から左に流れる電気は止めることができます。
テスターの「1.」の表示は、抵抗(ていこう)が大きすぎて電気が流れない、の意味です。

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リードを入れ替(か)えて、プラスとマイナスを逆にしてみると… テスターに「0.685」と表示されましたね。
これはソースからドレインには0.685V(ボルト)差で電気が流れている、の意味です。

間違えてソースとドレインを逆にした場合、「つねにOn」になってしまうので注意してくださいネ。

使い方がわかったところで、LEDが光るか試(ため)してみましょう。

赤いジャンパは+5Vに、黒は電源のマイナスに、黄色いジャンパはゲートにつなぎます。

まず黄色ジャンパをマイナスにつないでみましょう。
マイナス側の電圧は0V(ボルト)ですからFETはOffの状態(じょうたい)になり、LEDが光りませんね。

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つぎに黄色ジャンパを電源のプラス側につなぐと、LEDが光りましたネ!
FETがOnになり、ちゃんと電気が流れることがわかりました。

それでは、黄色ジャンパを「どちら」にもつながないとどうなるのか、試(ため)してみましょう。

アレッ? プラス側につないでいないのに、LEDが光ってしまいました!!

ナゼでしょう??

このときのゲートは何V(ボルト)なのか考えてみましょう。
プラスつながっていないから「ゼロ」と言いたいところですが、「わからない」が正解(せいかい)です。
そのためOnになるときもあればOffのときもあるので、抵抗(ていこう)という部品でマイナス側とつないでおきます。
これを「プルダウン抵抗」といいます。

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プルダウン抵抗は、回路(かいろ)によって値(あたい)が変わりますが、今回は実験なので1kΩ(キロ・オーム)を使います。

ゲートと電源のマイナス側につなげておけば、何にもつながっていない状態(じょうたい)にはならないので「OnにならないときはOff」。

じつにシンプルですね!

わくラボ ビギ電部
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もちろん、プラス側につなげばLEDが点灯します。

抵抗を1つ追加しただけで誤作動(ごさどう)を防(ふせ)げるのです。

アンドウくん

ブレッドボードのおかげで、カンタンに実験できるようになりましたネ!

それではみなさま、ゴキゲンヨウ~!