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コンピュータにはとても複雑な仕事を行わせることができますが、その動作のひとつひとつはとても単純な動作の繰り返しによって実現されています。

コンピュータは「トランジスタ」という単純な電子部品でできています。トランジスタとは電気的に動作するONOFFスイッチのようなものです。

以下にトランジスタの動作について説明します。トランジスタは「ベース」「コレクタ」「エミッタ」という3つの端子を持っています。(トランジスタは下図のような記号で表されます。)

 

トランジスタの記号

図1.トランジスタの記号

 

トランジスタは「エミッタ」と「ベース」の間にかける電圧の大きさによって内部の状態がONになったりOFFになったりします。(電圧の方向は常に「ベース」側が+になるようにします。)

下図はトランジスタのスイッチ機能を使って豆電球のONOFFを切り替えている回路です。また、実物のトランジスタの例として2SC2655の写真も載せました。(これぐらいのサイズのトランジスタは1個数十円で購入することができます。)

 

トランジスタの基礎動作

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図2.トランジスタの基礎動作

 

ベース、エミッタ間の電圧が0[V]の時にはトランジスタはOFFの状態となっていますが、ベース、エミッタ間の電圧を0.7[V]まで上げるとトランジスタはONの状態へ切り替わります。ただし、ベース、エミッタ間に0.7[V]以上の高い電圧をかけるとトランジスタは壊れてしまうので注意が必要です。

トランジスタがONの時にはコレクタ端子からエミッタ端子に向かって電流を流すことができる状態になり、逆にOFFの時にはコレクタ端子とエミッタ端子の間は遮断され、電流が流れなくなります。

このように、トランジスタの動作はちょうど電気的な入力信号によってONOFFが切り替わるスイッチのようなものです。トランジスタを機械式のスイッチに置き換えると以下のようになります。

 

トランジスタのスイッチ動作

図3.トランジスタのスイッチ動作

 

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