トランジスタ1までの記事のあらすじを書くと、頑張ってトランジスタについて整理しようとしているになる。

前回の記事ではトランジスタの役割や各種名称について触れた。

今回はトランジスタの働きの一つであるスイッチングについてを整理していきたい。

今回の記事も半導体の素人が理解をするために整理しているものだということで優しく見守って欲しい。


ということで、BBC Micro:bitとトランジスタの記事で利用したNPN型のバイポーラトランジスタというものを見ていくことにする。

トランジスタを構成する半導体にはN型半導体とP型半導体がある。

N型のNはnegativeの略で、電子を送る方の半導体になる。

P型のPはpositiveの略で、電子を受け取る方の半導体になる。

※電子は e- でマイナスであることが由来

N型半導体 - Wikipedia

P型半導体 - Wikipedia


上の図のようにN型とP型の半導体がサンドウィッチのようになっているものをバイポーラトランジスタと呼ぶらしい。

バイポーラトランジスタ - Wikipedia


この図だけでは理解が難しかったので、BBC Micro:bitとトランジスタの記事の青色LEDを繋いだ時の回路を例にして話を進める。




マイクロビットで青色LEDを点灯した時は上記のような回路を組んだ。

上の図は内容を簡略化するために抵抗は省いている。



上の動画では、マイクロビットのGPIO 0 ピンがLOWの時は青色LEDは光っておらず、GPIO 0 ピンがHIGHになったら青色LEDは光った。


赤枠の箇所のみに着目をすると、P型半導体のベースの箇所で電気が流れていない時は、トランジスタのコレクター〜エミット間では電流が発生せずに青色LEDが光らない。



マイクロビットのGPIO 0 がHIGHになった、つまりはベースに電気が流れた時に引っ張られるようにコネクター〜エミット間でも電気が流れる。

一連の流れがマイクロビットのGPIO 0 がLEDの回路のオンやオフのようなスイッチングの働きに見える。


内容を整理することでトランジスタという難所の一つは明確になったような感覚がある。