トランジスタとは何か：特徴・役割・使用例

トランジスタとは？

トランジスタはパソコン・スマホ・テレビ・電子レンジなど、ほぼ全ての電化製品に使用されており、現代社会を支える素子です。

トランジスタ(transistor)は、「transfer(伝達)」と「resistor(抵抗)」を掛け合わせた造語です。

電流のON/OFFを制御する素子であり、ON時は電気を伝達させ、OFF時は抵抗として働くことからその名がつけられました。

トランジスタの用途

トランジスタは様々な所で使用されています。

• パソコン

パソコンでは、トランジスタによって電圧のON/OFFが制御され、それが0と1として扱われています。

この0と1の組み合わせで、すべての計算や処理が行われています。パソコン1台には100億個以上のトランジスタが使われています。

• デジタルカメラ

写真の明暗を感知するイメージセンサーには、光を電気信号に変換し、それを読み取るためのトランジスタが多数使われています。

• イルミネーション

イルミネーションでは、トランジスタを使ってLEDへの電流をON/OFF制御し、点滅(チカチカ)を実現しています。

トランジスタの役割：スイッチング・増幅・変換

トランジスタには大きく2つの役割があります。

• 増幅

小さな入力信号(電流や電圧)を大きくする作用。

• スイッチング

入力信号によって回路をON/OFFする作用。電流や電圧の流れを制御する

それぞれの作用を解説します。

信号の増幅作用

ここでは、トランジスタの中でも「BJT（バイポーラ接合トランジスタ）」を例にします。

言い換えれば、わずかな力で何倍もの力を持つ電流を制御できます。

スイッチング作用

以下はBJT（バイポーラ接合トランジスタ）の例です。

ベース電流を流すと、コレクター–エミッタ間にも電流が流れます。一方、ベース電流を止めると、コレクター–エミッタ間の電流も止まります。

このように、ベース電流の流れを制御することで、電流が流れる状態（ON）と流れない状態（OFF）を作り出します。

このON/OFFの状態は、デジタル回路やコンピュータで「1（ON）」と「0（OFF）」として認識され、情報処理の基本単位となります。