什么是晶体管？
晶体管是一种半导体器件，可用作信号放大器或固态开关。晶体管可以被认为是背靠背放置的两个pn结。

该结构具有两个PN结，在收集器和发射器的两个外围区域之间具有非常小的基区。晶体管有三种主要类别，每种晶体管都有自己的符号，特性，设计参数和应用。

双极结晶体管
BJT被认为是电流驱动器件并且具有相对低的输入阻抗。它们以NPN或PNP类型提供。该名称描述了用于制造晶体管的半导体材料的极性。

晶体管符号中所示的箭头方向表示通过它的电流方向。因此，在NPN型中，电流从发射极端子输出。而在PNP中，电流进入发射器。

场效应晶体管
FET被称为具有高输入阻抗的电压驱动器件。场效应晶体管进一步细分为两组，即结型场效应晶体管（JFET）和金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）。

场效应晶体管

金属氧化物半导体FET（MOSFET）
类似于上面的JFET，除了输入电压电容耦合到晶体管。该器件功耗低，但静电放电容易损坏。

MOSFET（nMOS和pMOS）

绝缘栅双极晶体管（IGBT）
IGBT是最新的晶体管开发。这是一种混合器件，它结合了BJT和电容耦合的特性以及具有高阻抗输入的NMOS / PMOS器件。

绝缘栅双极晶体管（IGBT）

晶体管如何工作 - 双极结晶体管?
在本文中，我们将讨论双极晶体管的工作原理BJT是一种带有发射极，集电极和基极引线的三引线器件。基本上，BJT是电流驱动的设备。 BJT中存在两个PN结。

在发射极和基极区之间存在一个PN结，在集电极和基极区之间存在第二个PN结。少量的电流发射极 - 基极（以微安为单位测量的基极电流）可以控制从发射极到集电极的通过器件的合理大电流（以毫安为单位测量的集电极电流）。

双极晶体管在极性方面具有互补性。 NPN具有N型半导体材料的发射极和集电极，并且基础材料是P型半导体材料。在PNP中，这些极性在这里简单地反转，发射极和集电极是P型半导体材料，而基极是N型材料。

NPN和PNP晶体管的功能基本相同，但每种类型的电源极性都相反。这两种类型之间唯一的主要区别是NPN晶体管具有比PNP晶体管更高的频率响应（因为电子流比孔流更快）。因此，在高频应用中，使用NPN晶体管。

在通常的BJT操作中，基极 - 发射极结正向偏置，基极 - 集电极结反向偏置。当电流流过基极 - 发射极结时，电流也流入集电极电路。这比基极电路中的大且成比例。

为了解释这种情况发生的方式，采用NPN晶体管的例子。除了电流载流子是空穴而不是电子并且电压反转之外，pnp晶体管使用相同的原理。

BJT的运作
NPN器件的发射极由n型材料制成，因此多数载流子是电子。当基极 - 发射极结正向偏置时，电子从n型区域向p型区域移动，并且空穴朝向n型区域移动。

当它们相互接触时，它们结合起来使电流流过交叉点。当结被反向偏置时，空穴和电子从结处移开，现在在两个区域之间形成耗尽区并且没有电流流动。

当电流在基极和发射极之间流动时，电子离开发射极并流入基极，如上图所示。通常，电子在到达耗尽区时会结合。

BJT NPN晶体管偏置电路

然而，该区域的掺杂水平非常低，并且基底也非常薄。这意味着大多数电子能够穿过该区域而不与孔重新结合。结果，电子向集电极漂移（因为集电极的正电位）。

通过这种方式，它们能够流过有效的反向偏置结，并且电流在集电极电路中流动。

发现集电极电流显着高于基极电流，并且因为与空穴结合的电子的比例保持相同，所以集电极电流总是与基极电流成比例。

基极与集电极电流之比用希腊符号β表示。通常，对于小信号晶体管，比率β可以在50和500之间。

这意味着集电极电流将在50和500之间，大于基极电流的电流。对于高功率晶体管，β的值可能更小，20的数字并不罕见。

晶体管应用

1.晶体管最常见的应用包括模拟和数字开关，功率调节器，多谐振荡器，不同的信号发生器，信号放大器和设备控制器。

2。晶体管是集成电路和最先进电子产品的基本构建模块。

3。晶体管的一个主要应用是微处理器一次又一次地在每个芯片中包含超过十亿个晶体管。

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