ベストアンサー
バイポーラトランジスタを指していると仮定します。 NPN型バイポーラトランジスタの動作について説明します。 PNPの場合、極性を逆にするだけです。私の説明は、私が思いつくことができる限り単純で基本的なものになります。基本的な考え方がわかれば、その動作を説明する基礎となる科学をより深く掘り下げて理解を深めることができます。
トランジスタは増幅器またはスイッチとして使用できます。
トランジスタへの3つの接続は、ベース、コレクタ、エミッタと呼ばれます。
エミッタがバッテリの負の端子に接続されていて、コレクタの正の端子が接続されている場合、しかし、電流の流れを制限するための抵抗を介して、実際には電流は流れません。コレクターとエミッターを通る経路は、一方が他方と逆方向にある2つのダイオードに相当します。 （ダイオードは整流器であり、一方向にのみ導通します。）
ただし、ワイパーがベースに接続され、マイナス側がエミッターに接続された状態で、可変抵抗器の両端に別のバッテリーが接続されている場合。 、可変抵抗器を回転させてベースの電圧を徐々に上げると、小さな電流がベースに流れます。
その結果、トランジスタの動作により、最初のバッテリからはるかに大きな電流が流れ、コレクタ-エミッタパス。
小さい電流に対する大きい電流の比率は、アンプのゲインです。
ここで、可変抵抗を前後に回転させて、ベースに電流を入力すると、コレクタ電流も同様に変化しますが、増幅されます。 *
可変抵抗器を巻き戻すと、コレクタ電流をゼロに減らすことができます。前方に巻くと、コレクタ電流をそれ以上増やすことなく、トランジスタを完全に「オン」にすることができます。これは「飽和」と呼ばれます。オンとオフの2つの状態は、スイッチがオンとオフになっているようなもので、スイッチとして使用されるトランジスタを表しています。
注：さらに進んで、1つを残すこともできることを追加する必要がありますエミッターに対してコレクターで利用可能な電圧の約半分を提供する設定の可変抵抗器。この調整は通常、「バイアスの調整」と呼ばれます。たとえばオーディオアンプの場合、コンデンサまたは小さなオーディオトランスを使用してオーディオ入力をベースに適用できます。同様に、オーディオ出力は、コレクターまたはそれに接続されたコンデンサーと直列のオーディオトランスを使用して抽出できます。
回答
ダイオードダイオードは最も単純なので、最初に説明しましょう。ダイオードは本質的に電流用の一方向弁です。
非常に単純なアプリケーションは逆極性保護です。 AAバッテリーを使用するデバイス。残念ながら、ユーザーがバッテリーを逆向きに入れると爆発します。これは望ましくありません。
バッテリーにダイオードをインラインで追加することで修正できます。バッテリーが逆向きに挿入され、電流が流れず、デバイスが損傷することはありません。
（PS。これは単なる例です。実際、逆極性保護を実装するためのより効率的な方法があります。 MOSFETの使用- ti.comのページ）
もう1つの非常に一般的なアプリケーションは、整流器です。あなたはAC電圧を持っています。あなたはそれをDCに変えたいのです。どのように行いますか？
最初のステップは負の部分を切り落とすことです。そのため、電圧は次のようになります-
（ジェネレーターの既存の半波整流回路の改善からの画像）
（逆極性保護のように）入力電圧と直列にダイオードを配置するだけです。
4つのダイオードを使用する場合は、より優れた整流器（調べたい場合は全波整流器と呼ばれます）を作成できます。 ）実際にはサイクルの負の部分も使用できます。
トランジスタトランジスタは多くのものの構成要素です。たとえば、オペアンプはトランジスタで構成されていることに注意してください。
増幅に使用できますが、後で説明します。オペアンプの選択方法と使用方法について説明します。トランジスタを直接使用します。
トランジスタの最も一般的な用途は、電気制御スイッチとしてです。
たとえば、最大5Vの出力を供給できる5V出力の小さなマイクロコントローラがあります。 50mA。 20Aを消費する50Vモーターを制御するためにどのように使用できますか？
それがトランジスタの目的です。それらにより、小さな電流で大電流を制御できます（BJTの場合）。 「トランジスタが増幅すると言うとき、人々が意味することです。明らかに、トランジスタは物理法則を破ることができず、入力したよりも多くのエネルギーを与えることができますが、トランジスタでできることは、小さな電流（および電圧）で大電流を制御できるようにすることです。
トランジスタを使用する方法は他にもたくさんありますが、スイッチとして最も一般的です。
オペアンプオペアンプは、多くのトランジスタ、コンデンサ、抵抗で構成されるはるかに複雑なデバイスです。これらはすべて小さな便利なパッケージにまとめられています。
オペアンプはさまざまな用途に使用できますが、主な用途は信号を使用して正確な演算を行う必要がある場合です。
たとえば、マイクからの10mVの小さな信号があり、スピーカー用に1Vに増幅したいとします。アンプとしてセットアップされたオペアンプを使用できます。
オペアンプを簡単に使用して、加算、減算、減算、乗算、比較、発振、さらには微分を行う回路を構築することもできます（
オペアンプアプリケーション）。
（トランジスタのように）小さな電圧から大きな電圧/電流を制御したい場合にも使用できます。 、ただし、スケーリングを正確にする必要があります。たとえば、オーディオアンプとして。
トランジスタを直接使用してこれらの多くのことを実行することもできますが、トランジスタには多くの非理想性があります。オペアンプは、トランジスタよりも理想的なアンプにはるかに近いものです。それらは、TIやADなどの素晴らしいエンジニアによって設計されています。彼らの仕事は、複数の（時にはかなり多くの）トランジスタを組み合わせて、これらのほぼ理想的なアンプを作成することです。したがって、通常、正確な増幅を行う必要がある場合は、トランジスタから直接増幅器を設計するのではなく、これらのチップを使用します。