transistorとは？初心者にも伝わる基本と身近な使い方共起語・同意語・対義語も併せて解説！

この記事を書いた人

高岡智則

年齢：33歳性別：男性職業：Webディレクター（兼ライティング・SNS運用担当）居住地：東京都杉並区・永福町の1LDKマンション出身地：神奈川県川崎市身長：176cm 体系：細身〜普通（最近ちょっとお腹が気になる）血液型：A型誕生日：1992年11月20日最終学歴：明治大学・情報コミュニケーション学部卒通勤：京王井の頭線で渋谷まで（通勤20分）家族構成：一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹恋愛事情：独身。彼女は2年いない（本人は「忙しいだけ」と言い張る）

transistorとは何か

transistor とは電気の流れを調節する小さな部品です。小さな信号で大きな電流を動かせる性質があり、今日の電子機器の心臓の役割を果たしています。スマホの画面、テレビ、ラジオ、コンピューターの内部回路などあらゆる場所で活躍しています。

基本のしくみ

transistor は三つの端子をもっています。ベース、エミッタ、コレクタです。ベースへ少しだけ電流や電圧を入れると、エミッタとコレクタの間を流れる電流の量を大きく変えることができます。まるで水道の元栓を少しだけ開くと水が流れる量が変わるイメージです。

このしくみの要点は次のとおりです。ベースに信号を入れると、コレクタとエミッタの間を流れる主電流が変化します。小さな入力が大きな出力を生むため、信号を増幅する回路に向いています。

NPNとPNPの違い

種類	特徴
NPN	ベースに正の信号を入れるとコレクタとエミッタの間の電流が増えます。回路の向きは右回りに流れることが多いです。
PNP	ベースに負の信号を入れるとコレクタとエミッタの間の電流が増えます。動かし方はNPNとは逆の向きです。

他のタイプと用語

このほかにもタイプとして BJT という双極接合型と FET という電界効果型があります。BJT は電流で動作し、FET は電圧で動作する点が特徴です。日常の回路では使う部品の種類で動作の仕方が変わります。

身近な回路の例

身近な回路として LED を点灯させる基本回路があります。電源、抵抗、トランジスタ、LED をつなぎ、ベースへ小さな信号を与えるだけで LED を点灯させることができます。抵抗は電流を適切な量だけ流すための部品です。初めはブレッドボードと呼ぶ道具を使い、はんだ付けをせずに部品を組み立てる練習をします。

なぜ transistor が大切か

トランジスタは現代の電子機器を小さく、軽く、安く作る鍵となりました。昔は真空管と呼ばれる大きな部品を使っていたのに対し、トランジスタは手のひらに収まるサイズで長持ちします。現在の PC やスマホの内部には多くのトランジスタが集まっており、それが私たちの情報社会を支えています。

歴史と影響

トランジスタは1947年ころに発明され、真空管に代わって小型化と省エネを実現しました。これにより機械が軽くなり、複雑な電子回路が作れるようになりました。以後の技術革新の土台となり、私たちの生活を大きく変えました。

transistorの関連サジェスト解説

field effect transistor とは: field effect transistor とは、電界の力で電流を調整する半導体の素子です。名前の通り、fieldは電場、effectはその電場の影響を指します。FET はゲートと呼ばれる電極に印加する電圧によって、ソースとドレインの間を流れる電子の量を変えます。ゲートとチャネルは通常は絶縁体や薄い酸化膜で仕切られており、ゲート電圧を変えるだけで導通が生まれたり弱まったりします。これは、トランジスタの動作のしくみのひとつであり、入力電流を直接流すのではなく電場の影響で通り道を調整する点が特徴です。具体的には、N型FETではゲート電圧を正の方向にすると余分な電子がチャネルの近くに集まり、ソースからドレインへ電子が流れやすくなります。P型FETでは逆のしくみにより、ゲート電圧の符号によってチャネルの開閉が起こります。FET の中でも特にMOSFET（ゲートと導体の間に絶縁体があるタイプ）がよく使われ、低い動作電圧で動作し、消費電力が少ないのが特徴です。JFETはゲートとチャネルの間の関係が異なる別のタイプで、現代のデジタル回路の主役はMOSFETですが、用途に応じて使い分けられます。FET はスイッチとしても、信号を増幅する役割としても使われ、スマートフォンやコンピューターの基盤、電源回路、オーディオ機器、車載電子機器など、私たちの生活のさまざまな場面で活躍しています。

transistorの同意語

晶体管: 日本語での古い表記・同義語として使われることがある。現在は一般に『トランジスタ』と呼ぶことが多いが、同じ半導体素子を指します。
半導体トランジスタ: 材料が半導体で作られていることを強調する表現。一般的にはこの言い方も同じ部品を指しますが、文脈によっては正式名称として用いられます。
バイポーラトランジスタ: 2つのPN接合を持つタイプのトランジスタ（BJT）。高い電流増幅が可能で、アナログの回路でよく使われます。
MOSFET: Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistorの略称。多くの現代回路で使われる場電界効果トランジスタの代表的な呼称。
電界効果トランジスタ: FETの総称。ゲート電圧で導通を制御するトランジスタのカテゴリで、MOSFETを含む広いグループを指します。

transistorの対義語・反対語

真空管: トランジスタの対比としてよく挙げられる、古い増幅デバイス。真空管はガラスや金属の筐体内で電子を放出・制御して信号を増幅します。固体素子のトランジスタと比べてサイズが大きく、消費電力や耐久性の点で異なるため、技術の移行史を語る際の“対義語”として使われます。
受動素子: トランジスタのように信号を増幅したり電力を供給したりする能力を持たない部品。抵抗・コンデンサ・コイルなど、基本的には信号を受け取っても増幅しない“受動素子（パッシブ素子）”は、能動素子であるトランジスタの対になる概念として挙げられます。
ダイオード: 2端子素子で、主に信号の整流や保護に使われます。トランジスタとは役割・構造が異なるデバイスであり、対比的なイメージで挙げられることがあります。
二端子素子: 端子が2つだけの素子。トランジスタは3端子素子なので、2端子素子は構造的に“対になる存在”として紹介されることがあります。

transistorの共起語

半導体: 電気を通す性質を持つ材料の総称。トランジスタは半導体素子の代表例です。
シリコン: 最も一般的な半導体材料。多くの現代のトランジスタはシリコンで作られます。
ゲルマニウム: 初期のトランジスタに使われた半導体材料。現在は歴史的に重要です。
PN接合: P型とN型の接合部。トランジスタの基本となる構造要素の一つです。
NPN: NPN型トランジスタの略。エミッタ-ベース-コレクタのドーピング配置の代表例。
PNP: PNP型トランジスタの略。NPNと対になる構成です。
BJT: バイポーラ・ジャンクション・トランジスタの略。現代でも広く使われる素子の一種。
MOSFET: 金属酸化物半導体電界効果トランジスタ。高効率のスイッチング素子として広く使われます。
FET: 電界効果トランジスタの総称。MOSFETを含むカテゴリ。
ゲート: MOSFETの入力端子。電界を使って導通を制御します。
ソース: MOSFETの出入り口の一つの端子。入力側と考えられることが多いです。
ドレイン: MOSFETのもう一つの端子。電流が流れ出る側です。
ベース: BJTの入力端子。ベース電流を流すことで大きな電流を流します。
エミッタ: BJTの一つの端子。電流の流れの出発点となります。
コレクタ: BJTのもう一つの端子。負荷へ電流を供給します。
ベース電流: BJTのベースに流れる微小な電流。これがコレクタ電流を制御します。
コレクタ電流: BJTのコレクタを流れる電流。増幅の中心となる量です。
エミッタ電流: BJTのエミッタを流れる電流。通常はベース電流とコレクタ電流の和に近い値です。
Vbe: ベース-エミッタ間電圧。約0.6〜0.7V程度で動作することが多い。
Vce: コレクタ-エミッタ間電圧。動作点や飽和・カットオフで変化します。
β: トランジスタの直流電流増幅率。別名hFEとして表記されることもあります。
hFE: 直流電流増幅率の記号。βと同義で使われます。
増幅: 入力信号を大きな出力信号へ変換する基本機能。
増幅回路: アナログ信号を増幅する回路の総称。オペアンプと組み合わせることも多いです。
スイッチ: トランジスタをON/OFFで切り替える用途のこと。
飽和: トランジスタが最大限に導通してONとなる状態。
カットオフ: トランジスタがほぼ導通しなくなるOFF状態。
集積回路: 多くのトランジスタなどを1つのチップに集約した電子回路。
デジタル回路: 0と1の信号を扱う回路。トランジスタを用いた基本ブロックが多いです。
アナログ回路: 連続的な信号を扱う回路。増幅などが代表的な用途。
インバータ: 論理値の反転を行う基本回路。トランジスタで実現されることが多いです。
トランジスタラジオ: トランジスタ技術の普及を促進した小型ラジオのこと。
半導体素子: 半導体材料で作られた電子部品の総称。トランジスタを含む。
ダイオード: PN接合を利用する基本的な素子。トランジスタと同じ半導体素子カテゴリに属します。
発明者: トランジスタの発明に関わった科学者たちの総称。
ジョン・バーディーン: トランジスタの共同発明者の一人。
ウォルター・ブラッテン: トランジスタの共同発明者の一人。
ウィリアム・ショックレー: トランジスタの共同発明者の一人。
IGBT: 絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ。高電力用途に用いられる素子。
パワートランジスタ: 大電力・高電圧を扱う用途向けのトランジスタの総称。
回路設計: トランジスタを使う回路を設計する技術・実践方法。

transistorの関連用語

トランジスタ: 半導体を使って小さな信号で大きな信号を制御する部品。増幅やスイッチングに用いられ、回路の基本素子として広く使われます。
双極型トランジスタ(BJT): ベース・コレクタ・エミッタの3端子を持つトランジスタ。ベース電流でコレクタ電流を制御します。
NPN型: NPN型はN型–P型–N型の層構造を持つBJTで、エミッタに微小電流を流すとコレクタ電流が増える動作をします。
PNP型: PNP型はP型–N型–P型の層構造を持つBJTで、ベースに電流を流す方向がNPNとは逆になります。
ベース: BJTの入力端子。微小な電流を流してコレクタ電流を制御します。
コレクタ: BJTの出力端子。大きな電流が流れる端子です。
エミッタ: BJTのもう一方の端子。電流の出入り口として働きます。
ゲート: MOSFETの入力端子。ゲート電圧によりチャネルの開閉を制御します。
ソース: MOSFETの出力端子の一つ。電子の流れの入口として機能します。
ドレイン: MOSFETのもう一つの出力端子。電流が流れる出口です。
MOSFET: 金属酸化物半導体場効果トランジスタ。ゲート電圧で導通を制御する3端子素子（G, S, D）。
N-channel MOSFET: ゲートに閾値以上の電圧をかけるとソースからドレインへ電流が流れやすくなるタイプのMOSFET。
P-channel MOSFET: ゲート電圧を下げると導通するタイプのMOSFET。回路の極性に合わせて使います。
JFET: 電界効果トランジスタの一種。ゲート電圧により通り道（チャネル）の抵抗を変え、導通を制御します。
IGBT: 絶縁ゲート付きバイポーラトランジスタの略。大電力の高速スイッチングに適した半導体素子です。
PN接合: P型とN型半導体が接する境界。トランジスタの基本構造の核となる結合部分です。
Vbe: ベースとエミッタ間電圧。BJTが動作する際の目安となる順方向電圧で、約0.6–0.7V程度です。
Vce: コレクタとエミッタ間電圧。BJTの動作領域を決める主要指標です。
Vgs: ゲートとソース間電圧。MOSFETの導通・遮断を決定する基準値です。
Vth: 閾値電圧。MOSFETが導通を開始するのに必要な最小ゲート電圧を指します。
hFE/β: 直流電流増幅率。コレクタ電流をベース電流で割った値で、増幅の度合いを示します。
gm: トランスコンダンス。入力電圧の変化に対する出力電流の変化の度合いを表す指標です。
rπ: 小信号時のベース-エミッタ間の入力抵抗。入力の邪魔になる要素を表します。
Rds(on): MOSFETがONのときのオン抵抗。スイッチング損失や発熱に影響します。
飽和領域: トランジスタが最大導通している領域。スイッチング動作時によく使われます。
カットオフ領域: ほとんど導通していない状態の領域。OFF状態に相当します。
活性領域: 増幅動作が安定して行える領域。BJTの主な動作域です。
共通エミッタ回路: 出力を取り出す際にエミッタを共通端子とする、最も基本的なBJTの増幅回路です。
共通基極回路: 基極を共通端子とする回路。入力インピーダンスが高くなる特徴があります。
共通コレクタ回路: コレクタを共通端子とする回路。入力と出力の位相が同じで、主に阻抗変換に使われます。
パワートランジスタ: 大電力を扱える設計のトランジスタ。パワー回路で用いられます。
小信号トランジスタ: 微小信号の増幅を目的としたトランジスタ。高周波用途も含まれます。
素子パッケージ(例: TO-92 / TO-220): 実体の形状や取り付け性を決める筐体。TO-92は小型、TO-220は高電力向けなど用途が異なります。
SMD/表面実装: 表面実装パッケージ。基板表面に直接はんだ付けして取り付ける方式です。
データシート: 部品ごとの仕様書。電気特性、温度特性、リード形状などの情報が載っています。
Q点(動作点): DCバイアスで決まる安定動作点。長時間安定して動作させるために設計します。