晶体管工作原理

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简介

晶体管指的是简单元件，主要用于构建不同类型的电子设备和各种项目。它是一种电子器件，主要应用于电路中放大电信号，并允许其作为各种电子设备使用。晶体管分为三种不同的类型，即发射极、基极和集电极。晶体管的构造和工作原理背后的主要思想是基于电流流向电路。

什么是晶体管？

晶体管的特性分为三种不同的类型：输入特性、输出特性和电流传输特性。晶体管的输入特性描述了在电压恒定的情况下，输入电压相对于参考值的改变速率，而晶体管的输出特性指的是当恒定电流流过晶体管时，通过绘制输出电流与输出电压的关系图而获得的曲线（Huang 等人，2019）。

晶体管的电流传输特性指的是引导保持输出电压和输入电流恒定的输入设备。

图 1：晶体管的构造

晶体管的类型

有几种类型的晶体管可供使用，每种类型的晶体管都用于特定目的。晶体管的分类可以分为两种不同的类型：BJT 和 FET。双极结型晶体管通常称为 BJT，它只是一个具有两种不同配置类型（NPN 和 PNP）的普通晶体管。场效应晶体管通常称为 FET，主要用作电压控制器件。这种类型的晶体管的主要优点是它包含一个高输入设备（Gao 等人，2019）。它以兆欧为单位测量，并且比其他类型的晶体管消耗更低的功率。

晶体管的工作原理

晶体管的工作原理是利用反向并联二极管形成称为组件的创新电子组件。在工作期间，晶体管不遵循欧姆定律。

图 2：晶体管的工作原理

在工作过程中，晶体管的三个不同组件（如发射极、基极和集电极）作为一个单元工作。在工作过程中可以看到两种不同的障碍：正向和反向障碍。

晶体管的组成

晶体管由三个主要部分组成。

• 负极引线（发射极） - 晶体管的这一部分有助于将自由电子发射到晶体管的基极。它也用作缓冲放大器，以减少前一级的负载。这部分还提供了较低的独立性比率，这与电路的输出有关。发射极基极电路与正向偏置相关。它还为电路提供了一个低阻抗范围。
• 正极引线（集电极） - 晶体管的这一部分接收从晶体管基极发射的所有电子。与发射极相比，晶体管的这一侧掺杂程度略低（Huang 等人，2019）。集电极的厚度大于发射极。集电极内有一个结，有助于收集发射极发送的大部分电荷载流子，这些载流子存在于晶体管中。
• 基极 - 在晶体管基极的帮助下，大部分注入的电子被传递到集电极。基区带来了集电极和发射极之间的显着相互作用（Latella 等人，2019）。这部分是晶体管的中间部分。在那里形成了两个独立的电路。发射极充当输入电路，而集电极充当输出电路。

晶体管的应用

在当今时代，晶体管被应用于各个方面。半导体材料用于晶体管的形成。导电和非导电材料也用于此。

集成电路

在集成电路中，电阻器、二极管、晶体管和电容器被组合在一起。一个由硅晶片制成的芯片用于组合这些元件。这个芯片被称为微芯片。在集成电路的形成中，晶体管被大量使用。集成电路很有用，因为它消耗的能量非常少。它也非常小，因此电路的尺寸非常小，因此制造成本也较低。

图 3：PNP 晶体管

热敏开关

晶体管用于火灾报警器。晶体管是热敏开关的重要组成部分。该电阻器根据周围温度做出响应（Yang 等人，2020）。在高温情况下，晶体管的电阻降低，而低温则相反。

结论

晶体管的电路取决于三种不同的配置类型，即共发射极晶体管、共基极晶体管和共集电极晶体管。这三种晶体管电路配置都有其各自的特性曲线。根据电子设备的要求选择晶体管的电路配置类型。

常见问题解答

Q1. 双极结型晶体管的主要特性是什么？

在双极结型晶体管中，存在两个不同的 PN 结。这种受控器件是一个重要的示例，其中可以看到晶体管的功能。

Q2. 发射器内有多少个端子，它们是什么？

总共有三个端子。发射极、集电极和基极是发射器中使用的重要端子。

Q3. 双极结型晶体管中有多少个 PON 结？

总共有两个结。PNP 和 NPN 是这两个结，为了方便起见，它们是信息部分。

Q4. FET 是哪种器件？

FET 是一种与单极型器件相关的晶体管。此器件由 n 型和 p 型之间的任何材料制成。