2 トランジスター以前

電話が発明されたのは、1876年のことです。しばらくの間、電話での長距離通 話はできませんでした。というのは、電線の抵抗などにより、音声信号の電力 が途中で減衰するからです。それを回避するためには、どうしても減衰した音 声信号を元の大きさに戻す増幅器が必要となります。まず、その問題を解決し たのが真空管の一種である3極管の発明です。1906年のことです。これにより、 長距離の通話が可能になりました。

初期、特定の加入者へ電話回線を接続するためには、電話交換手と言われる人 が電線をつなぎ変えていました。しかし、加入者が増加すると間に合わなくな り、リレーと呼ばれる電気機械式のスイッチが使われるようになりました。

この、真空管とリレーで電話は大きく発展しましたが、それぞれに問題を抱え ていました。

• 真空管のヒーターは電球のフィラメントのようになっています。電球 が球切れを起こすように、真空管も球切れが生じます。数多くの真空管 を使うと、その球切れは重大な問題になります。例えば、世界最初の電 子計算機ENIACは、約20000本の真空管が使われていました。平均寿命を 2000時間とすると、6分に1個の割合で故障します。これは、問題だー。
• 次の問題は、リレーです。リレーというものは機械的な接点があり、 それがついたり離れたりすることでスイッチになっています。これをと てつもない回数ONとOFFを繰り返すと、接点の接触不良が生じ、もはや スイッチとして働かなくなります。大量の電話回線があると、それに応 じたリレーがあり、絶えずその故障に悩まされます。これも問題だー。

というようなわけで、フィラメントの無い増幅素子、機械動作の無いスイッチ が求められていました。増幅素子とスイッチは同じ素子で可能です。これらを 実現するために、米国のATTのベル研では固体増幅素子の開発がはじまりまし た。

ホームページ: Yamamoto's laboratory
著者: 山本昌志