OPアンプの出力クランプとトランジスタベース電流計算

OPアンプの出力の後段にトランジスタを取り付ける。OPアンプの電源は6Vを予定していて，コンパレータとして使用すると，出力がトランジスタのベース エミッタ間の絶対最大電圧5Vを越える可能性がある。本によれば，出力をツェナダイオードで GND にクランプするか，入力と出力の間に挿入する方法が示されている。試してみると，どちらも確かにクランプされるが，肝心の駆動電流が取り出せない。ツェナダイオードの性質を考えれば当然だと思う。

実験途中に，ためしにベースに5Vを印加したら，ほんのり臭いを発生させて臨終になった。トランジスタを交換して，本回路のとき取り外す必要があるけど2本の抵抗 510Ω で電源を，一時的にベースを電源電圧の中位に固定した。以下の図は電源電圧を変化させて，トランジスタのベース電圧がどのように変るか測定した。本来ならベース抵抗を付けてベース電流を測定すべきなのだろうけど，面倒で省いた。抵抗だけの回路なら線形に変化するはずだが，半導体の非線形性のため飽和曲線となっている。キルヒホッフ則により，ベース電流を計算すると，8.56mA @ 6V, 1.11mA @2V となった。2SC1815 の直流増幅率は70以上あるので，仮のドライバを用いて 2SJ240 のゲートを駆動するのに十分だ。



参考
OPアンプ回路の設計 p193 - p194
トランジスタ回路の基本設計法