トランジスタ

トランジスタは、小さな入力信号でより大きな電流・電圧の変化を制御し、増幅や電子スイッチとして働く三端子を基本とする半導体素子です。集積回路の基本構成要素でもあります。

■ 試験で押さえるポイント

• BJTはベース、コレクタ、エミッタを持ち、ベース電流でコレクタ電流を制御します。NPNとPNPがあり、極性と電流方向が異なります。

• MOSFETはゲート、ドレイン、ソースを持ち、ゲート電圧で導通を制御します。入力電流が小さく高速スイッチに適しますが、静電気やゲート電圧条件に注意します。

• 増幅では能動領域で入力変化を出力変化へ拡大し、スイッチでは遮断状態と十分に導通した状態を使います。用途によりバイアス条件が異なります。

• トランジスタ自身がエネルギーを生成するのではなく、電源から負荷へ流れるエネルギーを入力信号で制御します。定格電圧・電流・電力と発熱を超えてはいけません。

■ 選択肢での判断ポイント

増幅・スイッチングの二用途と、BJTは電流、MOSFETは主にゲート電圧で制御する違いを押さえます。ダイオードのような二端子の一方向素子とは役割が異なります。

例: マイコン出力だけでは駆動できないモータをMOSFETでON／OFFします。ゲート信号はモータ電力を直接供給せず、別電源からモータへ流れる大電流を制御します。