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燻りエンジニアブログ

燻(くすぶ)り続けている組み込みエンジニアの備忘録

トランジスタについて理解してみる

トランジスタについて少し理解を深めてみます。

まず、そもそもトランジスタとは何なのか。Wikipediaにはこう書いてあります。

トランジスタ: transistor)は、増幅、またはスイッチ動作をさせる半導体素子で、近代の電子工学における主力素子である。transfer(伝達)とresistor抵抗)を組み合わせた造語である。

なるほどトランジスタの名前の由来はわかりましたが、結局何ができるものなのかまだピンときません。前回の記事「トランジスタの基本原理LED点滅回路」で少しだけトランジスタについて記載しましたが、トランジスタには大きく、「バイポーラ・トランジスタ」と「電界効果トランジスタ」の2種類があります。今回は、バイポーラ・トランジスタについてまとめます。

見た目

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板かまぼこのような形をした黒い物体から3本の足が出ています。それぞれ、エミッタ、コレクター、ベースと呼ばれます。

機能その1(スイッチング作用)

本を読んだり実際に工作したりしたもののいまいちトランジスタの機能について理解できていなかったのですが、下記サイトを読んでやっとイメージができました。

トランジスタ入門:トランジスタとはどんな部品?

スイッチング作用という名の通り、PUSHスイッチで電流のON/OFFを制御するのと同じ仕組みを人の手を介さず、ベースと呼ばれる端子に流れる電流で制御するというものです。

ソフト屋の発想をすると、if文の条件が「ベースに流れる電流が一定値以上」となり、その場合に実行される処理が、「コレクターエミッタ間に流れた電流により有効になる回路部分」となるイメージでしょうか。ハードの原理をソフトで説明するのも変な感じがしますが。。。

機能その2(増幅作用)

増幅作用についても同様のサイトにて説明があります。トランジスタはさらに、ボリューム(可変抵抗器)と同じように、電流の値をコントロールすることも可能だというのです。むしろ、この電流の調整の先に電流のON/OFFという事象があるのです。

あらためてトランジスタとは?

人為的作業を電気で自動化することのできる夢のある部品だということがわかりました。きっとトランジスタが発明された当初は、パソコンや3Dプリンタが発明された時よりも衝撃的だったに違いありません。そもそも、パソコンもトランジスタがなければ実現できていないものですし。(あるサイトにはCPUには1億個ものトランジスタが使用されていると書かれていました。)

まだまだ、トランジスタについて調べてみたくなりました。

nmake.hatenablog.com