基礎トランジスタ・半導体の要点と過去問
基礎の第2問は、半導体の性質・トランジスタ回路の計算・各種素子の特徴で構成されます。計算は「IB → IC → 電圧降下」の順にたどれば解ける形がほとんどです。
半導体の基本
- 4価のシリコンに5価の不純物（リン・ヒ素・アンチモン）→ 電子が余ってn形。この不純物はドナー（電子を与える）。
- 3価の不純物（ホウ素・インジウム）→ 正孔ができてp形。この不純物はアクセプタ。
- キャリアの移動：濃度差によるものが拡散、電界によるものがドリフト。
- pn接合に順方向電流が流れると、電子と正孔が再結合する（LEDはこのエネルギーを光にする）。
トランジスタの計算
- バイアス計算の手順：IB＝(電源電圧－VBE)÷RB → IC＝hFE×IB → RCの電圧降下 → VCE。例：(10－0.7)V÷930kΩ＝10μA、hFE＝50 なら IC＝0.5mA。
- コレクタ帰還バイアス（RBがコレクタとベースの間）：RCには IC＋IB が流れる。IBを無視すると別の選択肢を選んでしまうので注意。
- 電流増幅率：ベース接地 α＝ΔIC÷ΔIE（1より少し小さい）、エミッタ接地 hFE（β）＝IC÷IB。IE＝IB＋IC から IB を求める問題もある。
- 電圧増幅度：負荷線から VCE の振幅を読み、入力振幅で割る。
- 結合コンデンサは直流を通さず、交流（信号）分だけを通す。バイアス回路は動作点を設定する。
静特性と接地方式
| 入力特性 | VBE－IB |
|---|---|
| 出力特性 | VCE－IC |
| 電流伝達特性 | IB－IC |
| ベース接地 | 入力インピーダンス最小・出力インピーダンス最大、電流増幅率は約1 |
| エミッタ接地 | 電圧・電流とも増幅、電力利得が最大 |
| コレクタ接地 | （エミッタホロワ）入力インピーダンス最大・出力インピーダンス最小、電圧増幅度は約1。バッファに使う |
FET・各種素子
- FETはゲート電圧で電流を制御する電圧制御素子（バイポーラトランジスタは電流制御素子）。ゲート電圧を加えなくてもチャネルがあるのがデプレション型、加えて初めてできるのがエンハンスメント型。
- フォトダイオードは逆方向、LEDは順方向の電圧で使う。PINフォトダイオードは真性層を挟んだ構造で雑音が少ない、APDはなだれ増倍で高感度。
- 定電圧（ツェナー）ダイオードは降伏電圧で電圧を一定に保つ。可変容量ダイオードは逆バイアスを大きくすると静電容量が小さくなる。
- サイリスタはゲート信号でオンになるスイッチング素子。バリスタは電圧－電流特性が非直線で過電圧保護に使う（温度で抵抗が変わるのはサーミスタ）。
- DRAMはコンデンサの電荷で記憶しリフレッシュが必要、SRAMはフリップフロップで記憶しリフレッシュ不要。
過去11回の出題一覧（52問）
令和3年度第1回〜令和8年度第1回の総合通信から、この分野の問題を集めました。リンク先の解説ページで、問題文と詳しい解説を確認できます。
| 回 | 問題 | 小テーマ | 正解 |
|---|---|---|---|
| 令和8年度第1回 | 第2問（ア） | 半導体（pn接合） | ③ 再結合 |
| 令和8年度第1回 | 第2問（イ） | トランジスタ増幅回路（電圧増幅度） | ① 20 |
| 令和8年度第1回 | 第2問（ウ） | ダイオード（受光・発光素子） | ④ AもBも正しくない |
| 令和8年度第1回 | 第2問（エ） | 半導体メモリ | ② DRAM |
| 令和8年度第1回 | 第2問（オ） | トランジスタ（電流増幅率） | ④ 39 |
| 令和7年度第2回 | 第2問（ア） | 半導体（拡散とドリフト） | ① Aのみ正しい |
| 令和7年度第2回 | 第2問（イ） | トランジスタ（バイアス回路） | ④ 8 |
| 令和7年度第2回 | 第2問（ウ） | ダイオード（ツェナー・可変容量） | ③ AもBも正しい |
| 令和7年度第2回 | 第2問（エ） | バリスタ | ③ 電圧－電流 |
| 令和7年度第2回 | 第2問（オ） | トランジスタ（接地方式） | ② ベース |
| 令和7年度第1回 | 第2問（ア） | 半導体（ドナー・アクセプタ） | ④ AもBも正しくない |
| 令和7年度第1回 | 第2問（イ） | トランジスタ（バイアス計算） | ③ 8 |
| 令和7年度第1回 | 第2問（エ） | トランジスタ（バイアス回路） | ③ 動作点 |
| 令和7年度第1回 | 第2問（オ） | トランジスタ（静特性） | ⑤ 出力 |
| 令和6年度第2回 | 第2問（ア） | 半導体（n形） | ⑤ 5価 |
| 令和6年度第2回 | 第2問（イ） | トランジスタ（コレクタ帰還バイアス） | ③ 265 |
| 令和6年度第2回 | 第2問（ウ） | トランジスタ増幅回路（結合コンデンサ） | ① 交流分 |
| 令和6年度第2回 | 第2問（エ） | 電界効果トランジスタ（FET） | ① Aのみ正しい |
| 令和6年度第2回 | 第2問（オ） | トランジスタ（コレクタ接地） | ⑤ インピーダンス変換 |
| 令和6年度第1回 | 第2問（ア） | 半導体（拡散） | ② 拡散 |
| 令和6年度第1回 | 第2問（イ） | トランジスタ（バイアス回路） | ② 4 |
| 令和6年度第1回 | 第2問（ウ） | ダイオード（受光・発光素子） | ③ AもBも正しい |
| 令和6年度第1回 | 第2問（エ） | 接合型FET | ④ ゲート |
| 令和6年度第1回 | 第2問（オ） | トランジスタ（静特性） | ③ 電流伝達 |
| 令和5年度第2回 | 第2問（ア） | サイリスタ | ② スイッチング |
| 令和5年度第2回 | 第2問（イ） | トランジスタ増幅回路（電圧増幅度） | ④ 50 |
| 令和5年度第2回 | 第2問（ウ） | トランジスタ増幅回路（結合コンデンサ） | ① コンデンサ |
| 令和5年度第2回 | 第2問（エ） | トランジスタ（バイアス回路） | ④ 動作点 |
| 令和5年度第2回 | 第2問（オ） | トランジスタ（ベース接地の電流増幅率） | ③ 0.98 |
| 令和5年度第1回 | 第2問（ア） | 半導体 | ④ 5価 |
| 令和5年度第1回 | 第2問（イ） | トランジスタ回路 | ④ 6 |
| 令和5年度第1回 | 第2問（エ） | 半導体メモリ | ① DRAM |
| 令和5年度第1回 | 第2問（オ） | トランジスタ（接地方式） | ③ ベース |
| 令和4年度第2回 | 第2問（ア） | 半導体（不純物半導体） | ① Aのみ正しい |
| 令和4年度第2回 | 第2問（イ） | トランジスタ（バイアス計算） | ④ 10 |
| 令和4年度第2回 | 第2問（ウ） | トランジスタ増幅回路（結合コンデンサ） | ⑤ 交流分 |
| 令和4年度第2回 | 第2問（エ） | バリスタ | ① 電圧－電流 |
| 令和4年度第2回 | 第2問（オ） | トランジスタ（電流伝達特性） | ③ コレクタ電流IC |
| 令和4年度第1回 | 第2問（ア） | 半導体（n形・ドナー） | ② Bのみ正しい |
| 令和4年度第1回 | 第2問（イ） | トランジスタ（コレクタ帰還バイアス） | ② 165 |
| 令和4年度第1回 | 第2問（エ） | 定電圧ダイオード（降伏現象） | ① 降伏 |
| 令和4年度第1回 | 第2問（オ） | トランジスタ（ベース接地の電流増幅率） | ④ 0.97 |
| 令和3年度第2回 | 第2問（ア） | サイリスタ | ③ スイッチング |
| 令和3年度第2回 | 第2問（イ） | トランジスタ（バイアス計算） | ④ 6 |
| 令和3年度第2回 | 第2問（ウ） | 受光素子（PIN・APD） | ③ AもBも正しい |
| 令和3年度第2回 | 第2問（エ） | 電界効果トランジスタ（FET） | ② Bのみ正しい |
| 令和3年度第2回 | 第2問（オ） | トランジスタ（電流伝達特性） | ① コレクタ電流IC |
| 令和3年度第1回 | 第2問（ア） | 半導体（拡散） | ② 拡散 |
| 令和3年度第1回 | 第2問（イ） | トランジスタ（バイアス計算） | ③ 8 |
| 令和3年度第1回 | 第2問（ウ） | トランジスタ増幅回路（結合コンデンサ） | ④ コンデンサ |
| 令和3年度第1回 | 第2問（エ） | MOS型電界効果トランジスタ | ③ AもBも正しい |
| 令和3年度第1回 | 第2問（オ） | トランジスタ（出力特性） | ② コレクタ－エミッタ間の電圧VCE |
ほかの分野別まとめ
トラヒック理論JIS X 5150（構内配線）ブール代数ISDN（基本・一次群・配線）デジタル式PBX端末設備等規則伝送理論電気通信事業法・工事担任者規則有線電気通信法・有線電気通信設備令電気回路・電磁気論理回路・2進数光配線・光測定LAN・PoE・無線LAN工程管理・品質管理・安全不正アクセス禁止法・電子署名法試験直前チェック
過去問演習で解いてみる出典：一般財団法人日本データ通信協会 工事担任者試験問題。要点のまとめと解説は当サイトが独自に作成したものです。