【アナログ回路の基礎】トランジスタは「増幅器」と「スイッチ」

トランジスタは、電子回路の中心的な部品です。
使い方によって、「増幅器」にも「スイッチ」にもなります。

■ トランジスタの基本的な役割
トランジスタは、小さな信号で大きな電流を制御する素子です。
入力信号は「制御」、出力は「動力」と考えると分かりやすくなります。
この性質が、増幅とスイッチ動作の両方を可能にしています。

■ 増幅器としてのトランジスタ
入力信号のわずかな変化が、
出力側では大きな電圧や電流の変化になります。
このとき、トランジスタは連続的に動作しています。
アナログ回路で使われる典型的な動作です。

■ スイッチとしてのトランジスタ
入力信号によって、
オンかオフかの2状態で動作させる使い方です。
この場合、増幅は目的ではありません。
デジタル回路や電源制御で多用されます。

■ 増幅とスイッチの違い
増幅では、
入力と出力の関係が連続的です。
スイッチでは、
出力はほぼオンかオフのどちらかになります。
動作領域がまったく異なります。

■ オシロスコープでの見え方
増幅動作では、
入力と出力が似た形の波形になります。
スイッチ動作では、
立ち上がり・立ち下がりが強調された波形になります。
観測波形で動作状態を判断できます。

■ 実務での考え方
「今、このトランジスタは何をさせているのか」
増幅なのか、スイッチなのかを意識します。
用途を混同すると、誤動作や破損の原因になります。