アナログ回路と半導体

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アナログ回路と半導体の違い

アナログ回路 vs. 半導体

アナログ回路（アナログかいろ）は、連続的に変化する電気信号を取り扱う電子回路である。これに対してデジタル回路は有限個の信号レベル（通常2つ）しか持たない信号を扱う。「アナログ」という言葉は、信号とその信号を実際に表している電圧や電流が比例関係にあることを意味している。「アナログ」の語源はギリシャ語の (analogos) で、「比例」を意味する。 シリコン単結晶のインゴット 半導体（はんどうたい、英: semiconductor）とは、金属などの導体と、ゴムなどの絶縁体の中間の抵抗率を持つ物質である。半導体は、不純物の導入や熱や光・磁場・電圧・電流・放射線などの影響で、その導電性が顕著に変わる性質を持つ。この性質を利用して、トランジスタなどの半導体素子に利用されている。

トランジスタ

トランジスタ（transistor）とは、電子回路において、信号を増幅またはスイッチングすることができる半導体素子である。 1940年代末に実用化されると、真空管に代わってエレクトロニクスの主役となった。論理回路を構成するための電子部品としては最も普及しており、集積回路（IC）の多くは微細なトランジスタの集合体である。1965年にムーアの法則で予言された通り、CPUやMPUに内蔵されているトランジスタの数は増え続け、今ではひとつのチップに700億個以上のトランジスタが搭載されている製品もある。CPUやMPUは、それらの膨大な数のトランジスタが高速でスイッチングを行うことで動作しており、スマートフォンやパソコン、コンピュータネットワーク、テレビ、自動車などのあらゆる機器や装置の動作においてトランジスタが関与している。なお、この名称はtransfer（伝達）とresistor（抵抗）を組み合わせたかばん語であり、ジョン・R・ピアースによって1948年に名づけられたものである。

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ダイオード

ダイオード（英: diode）は整流作用（電流を一定方向にしか流さない作用）を持つ電子素子である。最初のダイオードは2極真空管で、後に半導体素子である半導体ダイオードが開発された。その後も研究が進み、今日では非常に様々な種類のダイオードが存在する。

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真空管

5球スーパーラジオに使われる代表的な真空管（mT管） 左から6BE6、6BA6、6AV6、6AR5、5MK9 真空管（しんくうかん、vacuum tube、radio valve）とは、内部を高度な真空とし、電極を封入した中空の管（管球）のことである。陰極から陽極に流れる電子流を制御することによって増幅、検波、整流、発振などを行うことができる。 電子管electron tubeあるいは熱電子管thermionic valveなどと呼ばれる。

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電界効果トランジスタ

パッケージ されたMOSFETの一例 電界効果トランジスタ（でんかいこうかトランジスタ、, FET）は、半導体の内部に生じる電界によって電流を制御する方式のトランジスタである。 微細かつ平面的なものを大量に製造する技術が確立されており、集積回路に搭載されている半導体素子としては最も一般的である。一般的なスマートフォンやパーソナルコンピュータに搭載されているCPUには、1億個以上のFETが組み込まれている。 この記事では主にSiなどの無機半導体によるものについて述べる。有機半導体を用いたものについては有機電界効果トランジスタを参照。

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