トランジスタ
トランジスタの機能
トランジスタは、電気信号を増幅したりスイッチングしたりする機能を持っています。
ラジオの場合、空中を伝わってきた極めて微弱な信号を拡大（増幅）して、スピーカーを鳴らす。こんな働きをするのがトランジスタの増幅作用です。
また、あらかじめ決められた信号が来た時だけトランジスタが動作するスイッチの役割も果たします。
ICやLSIといっても結局はトランジスタの集合、その働きの基本となるのがトランジスタです。
【トランジスタの基本機能イメージ】
スイッチとしてのトランジスタ
エミッタを接地した場合のスイッチング動作で説明します。
トランジスタのベース端子に電圧（約0.7V以上）がかかり、微小電流が流れる状態になると、トランジスタがONしコレクタ - エミッタ間に電流が流れます。
逆にベース端子にかかる電圧が低い（約0.7V以下）状態ではコレクタとエミッタ間はOFF状態となり電流は流れません。
トランジスタのスイッチングは、ベースをスイッチとして、コレクタからエミッタへの電流の流れをON、OFFするようなイメージです。
【スイッチングONのイメージ】
増幅器としてのトランジスタ
トランジスタの働きを水道の機構にたとえてみます。トランジスタには3本の足があります。それぞれエミッタ、ベース、コレクタといい、ベースは水道の栓、エミッタは蛇口そして、コレクタはさしずめタンクというふうになるかもしれません。水道の栓を小さな力（ベースへの入力信号）でコントロールする事ことで、タンク（コレクタ）から蛇口（エミッタ）に向かって大きな水が流れる…。とまあ、こんなふうに考えれば身近な感じで理解できます。
では、もうすこし詳しくトランジスタの増幅原理を図1および図2を使って説明しましょう。入力電圧eとバイアス電圧E1で作られるベース－エミッタ間電圧（VBE）に比例した電流（IB）のhfe ※1 倍の電流（IC）がコレクタを流れることとなります。このコレクタ電流ICが抵抗RLを流れることで、IC×RLの電圧が抵抗RLの両端に現れます。結局入力電圧eがICRLという電圧に変換（増幅）されて出力に現れることとなります。
※1：hfe トランジスタの直流電流増幅率
トランジスタの仕組み
トランジスタは、PN接合により構成され、ベースに電流を流すことで、コレクタ-エミッタ間に電流が流れます
ここでは、NPN型のトランジスタを例に動作原理を説明します。
ベース-エミッタ間に順方向電圧（VBE）を印加すると、エミッタの電子（－の電荷）がベースに流れ込み、一部の電子がベースの正孔（+の電荷）と結合。これが、ベースの微小電流（IB）です。
ベース（P型半導体）は構造的に薄く作られており、エミッタからベースに流入してきた電子の多くはコレクタに抜け出してしまいます。
コレクタ-エミッタ間電圧（VCE）によって電子（－の電荷）が誘導されてコレクタ電極方向に移動します。これがコレクタ電流ICとなります。
＜電流は電子の動きと逆方向に流れます＞
【トランジスタ動作イメージ（NPN型）】
NPNとPNPトランジスタ
トランジスタには大きく分けて，NPN型とPNP型の2種類があります。右図からも分かる通り、回路上でコレクタ端子側が電流を引き込んでいるのかそれとも送り出しているのかによって使い分けます。
入力信号でスイッチングしたいなら、NPN型によるエミッタ接地。電源側で制御したいならPNP型の使用が一般的です。
NPN型のキャリアが電子（－の電荷）に対しPNP型のキャリアは正孔（+の電荷）になります。PNP型はエミッタを正電圧、ベースを負電圧となるように電圧を加え、エミッタの正孔（+の電荷）をベースに流れ込ませ、一部がベースの電子（－の電荷）と結合し微小なベース電流となり、残りはコレクタまで抜け出しコレクタ電流となります。
【NPN型とPNP型】
トランジスタの歴史
1. 1948年、ベル電話研究所で誕生
当時の電子工業界に対して、かつてないほどの衝撃を与えたトランジスタの発明は、1948年になされました。
そして、まさにその時が、今日のエレクトロ時代の幕開け。その後のコンピュータをはじめとするエレクトロニクス技術の急速な発展。私たちの生活をこれほどまでに豊かにしてくれた、その貢献度を考えると、発明者のW.ショックレー、J.バーディ－ン、W.ブラッテンの3人の物理学者がノーベル賞を受賞したのは当然といえるでしょう。
これからの発明で、トランジスタに匹敵するほどのものがあるのか、ないのか…。ともかく、それほどトランジスタは現代に大きなインパクトを与えました。
2. ゲルマニウムからシリコンへ
トランジスタは、当初、ゲルマニウムという物質（半導体）で作られていました。
ところが、ゲルマニウムは約80℃程度でこわれてしまうという欠点があったため、今では、そのほとんどがシリコンになっています。ちなみに、シリコンは約180℃位の熱にも耐えられる物質です。
トランジスタの種類
次のページではトランジスタを構造,許容電力,集積性,形状で分類し紹介します。
