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\section{理論}
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\subsection{トランジスタ}
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トランジスタは電気を用いて電流を制御する素子である. トランジスタは大きく分けて2種類ある: バイ\\ポーラジャンクショントランジスタ(BJT)と電界効果トランジスタ(FET)である. しかし, 単にトランジスタと呼ぶ場合は大抵BJTのことである.
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BJTには3つの端子があり, それぞれコレクタ(C), エミッタ(E), ベース(B)と呼ばれている. BJTには2種類あり, コレクタ・べース・エミッタの順で使用されている半導体の形によってnpn形とpnp形に分けられる. ベースには薄い半導体を, コレクタとエミッタにはベースと対となる形の半導体を使用してベースを挟み込むように配置されている. npn形はベース-エミッタ間に順電圧を, pnp形には逆電圧を掛けることでコレクタ-エミッタ間に電流が流れる. このベースに流れる電流を変化させることでコレクタ-エミッタ間の電流を制御することができる\supercite{eco}.
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\begin{figure}[H]
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\centering
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\begin{circuitikz}
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\draw (-2,0) node[npn,anchor=C](q1){} (q1.B) node[left]{B} (q1.C) node[above]{C} (q1.E) node[below]{E} ++(0,-1) node{npn};
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\draw (2,0) node[pnp,anchor=E](q2){} (q2.B) node[left]{B} (q2.E) node[above]{E} (q2.C) node[below]{C} ++(0,-1) node{pnp};
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\end{circuitikz}
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\caption{Symbols of BJT}
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\label{fig:bjt-sym}
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\end{figure}
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\subsection{MOSFET}
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電界効果トランジスタ(FET)はBJTと同じく3つの端子を持つ素子であり, 端子の名称はドレイン(D), ソース(S), ゲート(G)となる. FETには接合形とMOS(Metal Oxide Semiconductor, 酸化金属半導体)の2種類あるがここではより一般的に使用されているMOSFETを説明する.
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MOSFETはドレイン・ソースに使用する半導体の形によってNチャネルとPチャネルに分けることができ, 更にゲートに使用される半導体の性質によって, エンハンスメント形とデプレッション形がある. エンハンスメント形ではNチャネルのゲート-ソース間には順電圧を, Pチャネルのには逆電圧を掛けることで素子が活性される. デプレッション形ではそれぞれのチャネルでの動作が逆となる. このゲート-ソース間の電圧を変化させることでドレイン-ソース間に流れる電流を制御することができる\supercite{eco}.
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\begin{figure}[H]
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\centering
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\begin{circuitikz}
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\draw (-2,0) node[nigfete, anchor=D](q1){} (q1.G) node[left]{G} (q1.D) node[above]{D} (q1.S) node[below]{S} ++(0,-1) node{Nch. MOSFET};
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\draw (2,0) node[pigfete, anchor=S](q2){} (q2.G) node[left]{G} (q2.S) node[above]{S} (q2.D) node[below]{D} ++(0,-1) node{Pch. MOSFET};
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\end{circuitikz}
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\caption{Symbols of Enhancement MOSFET}
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\label{fig:mosfet-enh-sym}
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\end{figure}
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