バイポーラとFETどうやって使いわける？

実験キットで学ぶ初歩電子回路設計

バイポーラとFETの基本特性

電子回路設計において，トランジスタ（バイポーラ型）とFETはそれぞれ異なる特性をもっています．バイポーラはベースに流す電流に応じてコレクタ電流が増幅される特性をもち，アナログ的な電流制御に向いています．FETはゲートに加える電圧でドレイン-ソース間を制御するため，スイッチング用途に優れています．

VOD教材「実験キットで学ぶ初歩の電子回路設計」の付属キットを用いると，両者の特性を体感的に理解できます．小電流で大電流を制御するバイポーラの増幅原理や，低オン抵抗で高速スイッチング可能なFETの利点を比較できます．

用途に応じた使いわけ

設計目的に応じて，バイポーラとFETを使いわけます．単純なON/OFFスイッチとして使用する場合は，FETが適しています．ゲートに電圧をかけるだけでドレインとソース間の導通を制御でき，オン抵抗が小さい部品が多いため効率的です．アナログ制御を行いたい場合，バイポーラを用いると電流増幅の特性を活かして，モータ速度やランプ明るさなどの連続的な制御が可能です．

DC-DCコンバータやスイッチング回路でも，FETは部品ラインナップが豊富で，高電圧・大電流に対応した製品が揃っています．最近注目のシリコン・カーバイド（SiC）FETも高耐圧・高効率のスイッチング用途向けに分類されます．

実験で確認するポイント

1. バイポーラはベース電流の増加でコレクタ電流が増加：電流増幅特性を観測
2. FETはゲート電圧でドレイン-ソース間を制御：オン抵抗の小ささやスイッチング速度を確認
3. 用途に応じて部品を選定：アナログ制御にはバイポーラ，スイッチ用途にはFET
4. 実験キットでの比較測定：設計目的に応じた特性の違いを体感

これらの実験を通じて，回路設計におけるバイポーラとFETの使いわけを理解できます．少量の入力で大電流を制御する増幅や，電圧で高速にスイッチングする特性を把握することで，実務での部品選定や設計判断に役立ちます．

〈著：ZEPマガジン〉

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参考文献

1. ［VOD］高速＆エラーレス！5G×EV時代のプリント基板＆回路設計 100の要点，ZEPエンジニアリング株式会社．
2. ［VOD］ Before After！ ハイパフォーマンス基板＆回路設計 100の基本【パワエレ・電源・アナログ編】/【IoT・無線・通信編】，ZEPエンジニアリング株式会社．
3. ［Book/PDF］デシベルから始めるプリント基板EMC 即答200，ZEPエンジニアリング株式会社．
4. ［VOD/KIT］ポケット・スペアナで手軽に！基板と回路のEMCノイズ対策 10の定石，ZEPエンジニアリング株式会社．
5. ［VOD］事例に学ぶ放熱基板パターン設計 成功への要点，ZEPエンジニアリング株式会社．