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抵抗内蔵トランジスタは、バイポーラトランジスタに抵抗を追加したもので、デジタルトランジスタとも呼ばれます。

バイポーラトランジスタは、入力（ ベース端子）にICなどの電圧出力を直付けして電圧制御で動作させると、動作が不安定になります。ICとベース端子の間に抵抗（入力抵抗）を入れて電流制御として動作させることで動作を安定させることができます。これは、出力電流は入力電圧に対して指数関数的に変化しますが、入力電流に対してはリニアに変化するためです。 この入力抵抗を内蔵したのが、抵抗内蔵トランジスタの抵抗R1です。

入力が電圧の場合と、電流の場合のトランジスタの動作を比較してみます。
入力-出力特性を見ると、右側の電流制御では出力は入力に対してリニアに変化しているのに対して、左側の電圧制御では出力は入力に対して指数関数的に変化することがわかります。つまり、電圧制御では、ごくわずかな入力の変化で出力電流が大きく変化してしまい、動作が不安定になってしまいます。
たとえば、右側のグラフでは、入力電流が40μAから80μAに2倍変化したときに出力電流は9mAから18mAに2倍になりますが、左側のグラフでは入力電圧が0.7Vから0.8Vにわずか14%だけ変化しただけで出力電流は10mAから70mAに7倍にもなってしまいます。これでは、入力電圧にわずかなノイズが入っただけで出力電流が大幅に変化してしまい、実際の使用には適しません。

このように、バイポーラトランジスタは電流制御のほうが安定するため、ICからの電圧出力をベース電流に変換するのに入力抵抗R1が必要になります。デジトラはこのR1を内蔵しているので、部品点数やスペースの削減に適しています。

抵抗R2は、入力側から入ってくるリーク電流やノイズなどをグランドに落とすことでトランジスタの誤動作を防ぎます。
微小な電流なら入力電流は全てグランドに落ちますが、入力電流が大きくなると、入力電流の一部がトランジスタのベースに入りはじめ、トランジスタがONします。

入力電力が小さいとき
入力電流が小さいときは、すべての入力電流がグランドに落ち、トランジスタはONしない。（リーク電流などで誤動作しない）

入力電力が大きくなると
入力電流が大きくなると、一部の入力電流がベースに入り、トランジスタがONしはじめる。（通常のON状態になる）

L抵抗内蔵トランジスタの動作時には内蔵トランジスタのエミッタ-ベース間（EB間）の順方向にベース電流が流れているため、EB間には順方向電圧（25℃で約0.7V） がかかっています。抵抗内蔵トランジスタでは内蔵トランジスタのEB間と抵抗R2が並列に接続されているため、R2にも同じ0.7Vが印加されています。したがって R2にはIR2=0.7V/10ｋΩ=70μAの電流が流れていることが分かります。

入力電圧Vinが5Vの場合、IN端子の電位が5Vで、内蔵トランジスタのEB間電位差が0.7Vなので、抵抗R1の両端には5V-0.7V = 4.3V の電圧がかかっていることが分かります。したがって、R1にはIR1=4.3V/10ｋΩ = 430μAの電流が流れていることが分かります。

したがって、内蔵トランジスタのベースには430μA-70μA=360μAの電流が流れていることが分かります。

このような計算で内蔵トランジスタに流れるベース電流を計算することができます。抵抗内蔵トランジスタを十分ONさせる（ = 出力電圧Vo(on)を小さくする） には出力電流 Io が内蔵トランジスタに入るベース電流の10～20倍程度以下になるように出力電流 Ioや入力電圧Vinを調整して下さい。入力電圧Vinが足りなくて、 十分な出力電流を流せない場合は、入力抵抗R1の小さいタイプの抵抗内蔵トランジスタをご使用ください。

抵抗内蔵トランジスタの動作時はEB間に順方向電流が流れているので、（EB間電圧）=（EB間順方向電圧:約0.7V）=（R2の両端にかかる電圧）が成り立ちます。

抵抗内蔵トランジスタの動作時には内蔵トランジスタのエミッタ-ベース間（EB間）の順方向にベース電流が流れているため、EB間には順方向電圧（25℃で約0.7V）がかかっています。抵抗内蔵トランジスタでは内蔵トランジスタのEB間と抵抗R2が並列に接続されているため、R2にも同じ0.7Vが印加されています。
したがってR2にはIR2=0.7V/10ｋΩ=70μAの電流が流れていることが分かります。

このR2に流れている70μAは、R1にも流れています。したがって、R1の両端には70μA×10KΩ=0.7Vの電圧がかかっていることが分かります。このR1の0.7Vと、内蔵トランジスタのEB間の0.7Vを合わせて、抵抗内蔵トランジスタをONさせるためには合計1.4Vの入力電圧が必要なことが分かります。

以上より、抵抗内蔵トランジスタをONさせる電圧V（i on）を一般化すると、順方向電圧をVfとしてV（i on）=（Vf/R1）×R2+Vfとなります。
この結果から、抵抗内蔵トランジスタのON電圧はR1とR2の比率で決まることが分かります。

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