■最近の電子機器には、トランジスター等を内部に形成したICなどのモジュールが多く搭載され、3本足のトランジスターは見かけなくなりました。しかし、トランジスターは電子回路の基本であり、電子工作では今でも必要な素子です。そして、トランジスターを測定するためには、ダイオード同様その特性を知っておく必要があります。トランジスターにも構造により種類があります。バイポーラトランジスター（Bipolar Transistor）は、動作に関わるキャリアが2種類（電子と正孔）あることから、バイ（双や複の意味）とポーラ（極）をつなげた呼称です。バイポーラトランジスターは電流で電流を制御します。また、最初に発明されたトランジスターがバイポーラトランジスターであるため、トランジスターと言うとバイポーラトランジスターを指すことが多いようです。

■バイポーラトランジスターは、半導体のpn接合を利用して実現したトランジスターで、接合型トランジスターとも呼ばれています。n型半導体でp型半導体を挟むnpn型（2SCと2SD）とp型半導体でn型半導体を挟むpnp型（2SAと2SB）があり、電流の流れる向きが逆になります。また、3端子構造（3本足）で、各端子の名称はエミッター（E）、ベース（B）、コレクター（C）です。そして、コレクターとベース間、エミッターとベース間にpn接合部があるので、端子間でダイオード特性を示します。すなわち、「3-9 ダイオードの測定」と同じように、デジタルテスターでは、ファンクションスイッチでダイオード検査モードを選択します。npn型（2SCと2SD）のときには、エミッターに黒のテストピンを、ベースに赤のテストピンを当て順方向電圧を測定します。正常なシリコントランジスターでは0.6V付近を示します。これよりも高い値の場合は、正常でない可能性が考えられます。また、値がゼロや極端に低いとにきは短絡不良、「0.L」や「0.F」の場合には断線不良と考えられます。次に、テストピンを入れ替えて、逆方向電圧を測定します。「0.L」や「0.F」の場合にはトランジスターは正常と考えられます。しかし、他の値では短絡しているなどの不良の可能性が考えられます。アナログテスターでは、最低レンジの抵抗測定モードを使います。そして、抵抗測定モードでの極性が測定端子の記載と逆になっていますので、デジタルテスターとは反対にテストピンを当てます。順方向では導通があり、逆方向では∞（無限大）となり電流が流れないことを確認します。また、pnp型（2SAと2SB）のときには、npn型（2SCと2SD）と逆向きのダイオード特性を示します。

■さて、コレクターとエミッター間ですが、正常なシリコントランジスターでは「0.L」や「0.F」となり電流は流れません。今では入手困難なゲルマニウムトランジスターでは、コレクターからベースへの漏れ電流（コレクター遮断電流）が大きなトランジスターを見つけるために有効な方法でした。ところで、ゲルマニウムトランジスターのエミッターとベース間を測定する場合には注意が必要です。ゲルマニウムトランジスターのエミッターとベース間最大定格電圧は0.6V前後です。ところが、ダイオード検査モードの端子間開放電圧はDC約3V（PC710ではDC3.5V以下）もあります。抵抗測定モードの端子間開放電圧は、アナログテスターではDC約3V（CX506aではDC3V、ただし10kレンジのみDC12V）、デジタルテスターでは（PC710ではDC1.2V以下）です。すなわち、最大定格電圧をオーバーし、トランジスターを破損する可能性があるのです。最近では、海外のトランジスターを使用する機会も多いので、端子配置含め必ずデータシートで確認することを推奨します。

■テスターには、直流電流増幅率（hFE）を測定できる機種もあります。トランジスターのhFEはコレクター電流とベース電流との比で増幅率を表します。また、同じ型番でもこのhFEでランク分けされているトランジスターもあります。hFEを測定するときには，テスターの説明書に従い行ってください。その測定方法は一定のベース電流を流し、そのときのコレクター電流を測りhFEを計算していることが多いため目安にはなります。たとえば、ベース電流10μAを流すために、電源電圧を3Vとすればベース・エミッター間電圧は約0.6Vですので、ベース抵抗は3[V] - 0.6[V] / 10[μA] = 240[kΩ]です。このときコレクター電流が1.5mAであれば、hFE = 1.5[mA] / 10[μA] = 150となります。しかし、同じトランジスターでもコレクター電流によりhFEは異なります。そのため、ブレッドボード上に簡単な回路を組み、本来使用するコレクター電流を流してベース電流を測り、hFEを計算することをお勧めします。すなわち、ベース電流を調整して使用するコレクター電流1.0mAを流し、そのときのベース電流が6.7μAであるならば、hFE = 1.0[mA] / 6.7[μA] = 149となります。この測定は、必ず回路設計に役立つと思います。

【参考文献】

内田 裕之、小暮 裕明 共著『みんなのテスターマスターブック』オーム社、2015年11月20日（第1版第2刷）

三和電気計器『CX506a MULTITESTER 取扱説明書』（13-1405 2040 2040）

三和電気計器『PC710 DIGITAL MULTIMETER 取扱説明書』（04-1405 5008 6010）

『テスターの基礎講座』の目次