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2.15 トランジスタの2種類

このレッスンでは、2種類のトランジスタについて学びます： S8050 (NPN) と S8550 (PNP)。トランジスタは一般的に電子スイッチとして使用され、これらのトランジスタがどのようにボタンを使ってLEDを制御できるかを見ていきます。

img_NPN&PNP

  • NPN (S8050): このタイプのトランジスタは、 ベース に高い信号が与えられると、 コレクタ から エミッタ に電流が流れます。

  • PNP (S8550): PNPトランジスタでは、 ベース に低い信号が与えられると、 エミッタ から コレクタ に電流が流れます。

両方のトランジスタは似た目的で使用されますが、信号制御の面では逆の動作をします。これらのトランジスタを使って、ボタンの入力に基づいてLEDを制御してみましょう。

トランジスタ

必要な部品

このプロジェクトでは、以下の部品が必要です。

キットを購入するのが便利です。こちらから購入できます：

名前

このキットに含まれるアイテム

リンク

Pico 2 W スターターキット

450以上

Pico 2 W Kit

また、以下のリンクから部品を個別に購入することもできます。

SN

部品

数量

リンク

1

Pico 2 Wの概要

1

2

マイクロUSBケーブル

1

3

ブレッドボード

1

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4

ジャンパーワイヤー

数本

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5

抵抗器

3（220Ω、1KΩ、10KΩ）

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6

LED

1

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7

ボタン

1

買う

8

トランジスタ

1(S8050/S8550)

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NPN (S8050) トランジスタの接続方法

sch_s8050

この回路では、ボタンを押すとGP14ピンに 高い信号 が送られます。GP15が高い信号を出力すると、NPNトランジスタが導通し、LEDに電流が流れ、点灯します。

wiring_s8050

PNP (S8550) トランジスタの接続方法

sch_s8550

PNPトランジスタの回路では、ボタンが押されるとGP14に低い信号が送られ、その後押すと高い信号に変わります。GP15が 低い信号 を出力すると、PNPトランジスタが導通し、LEDに電流が流れて点灯します。

wiring_s8550

コードの記述

NPNとPNPのトランジスタは、同じコードで制御できます。ボタンの状態が読み取られ、押されているかどうかに応じて、PicoはGP15に高い信号または低い信号を出力します。

注釈

  • 2.15_transistor.py を pico-2w-kit-main/micropython フォルダから開くか、コードをThonnyにコピーして「実行」ボタンをクリックするか、F5キーを押してください。

  • 正しいインタプリタ（MicroPython（Raspberry Pi Pico）.COMxx）が選択されていることを確認してください。

import machine

# ボタンと信号ピンの初期化
button = machine.Pin(14, machine.Pin.IN)
signal = machine.Pin(15, machine.Pin.OUT)

while True:
    button_status = button.value()
    if button_status == 1:
        signal.value(1)  # トランジスタに高い信号を送信
    else:
        signal.value(0)  # トランジスタに低い信号を送信

結果

  • NPN回路（S8050）:

    ボタンが押されるとLEDが点灯します。これは、NPNトランジスタがベースに高い信号が与えられると導通するためです。

  • PNP回路（S8550）:

    ボタンが放されるとLEDが点灯します。これは、PNPトランジスタがベースに低い信号が与えられると導通するためです。

両方の回路は、トランジスタが異なる種類の信号に基づいて電流の流れを制御する方法を示しています。

結論

これらの2種類のトランジスタを使って実験することで、NPNおよびPNPトランジスタの機能と、これらを回路で使用して電子機器を制御する方法についてより深く理解することができます。