雙極結型晶體管的工作原理和應用

BJT由William Shockley，Brattain和John Bardeen于1948年發明，它不僅重塑了電子世界，而且重塑了我們的日常生活。雙極結型晶體管使用電子和空穴這兩個電荷載流子。諸如場效應晶體管之類的單極晶體管僅使用一種電荷載流子。出于操作目的，BJT在兩個結之間使用了兩種半導體類型n型和p型。BJT的主要基本功能是放大電流，這將使BJT用作放大器或開關，從而在包括移動電話，工業控制，電視和無線電發射器的電子設備中產生廣泛的適用性。有兩種不同類型的BJT，分別是NPN和PNP。

什么是BJT？

雙極結型晶體管是一種固態器件，在BJT中，電流在兩個端子中流動，它們是發射極和集電極，電流量由第三端子（即基極端子）控制。它不同于其他類型的晶體管，即場效應晶體管，它的輸出電流由輸入電壓控制。

雙極結型晶體管的類型

正如我們已經看到的那樣，半導體在一個方向上對流動電流的阻力較小，而在另一個方向上具有高電阻，因此我們可以將晶體管稱為半導體的器件模式。雙極結型晶體管由兩種類型的晶體管組成：

點接觸

結型晶體管

通過比較兩個晶體管，結型晶體管比點型晶體管更多地被使用。此外，結型晶體管分為以下兩種類型。每個結型晶體管有三個電極，分別是發射極，集電極和基極：

PNP結型晶體管

NPN結晶體管

PNP結型晶體管

在PNP晶體管中，發射極的基極正比集電極正。PNP晶體管是由半導體材料制成的三端設備。三個端子是集電極，基極，發射極和晶體管用于開關和放大應用。PNP晶體管的操作如下所示。

通常，集電極端子通過發射極或集電極電路的電阻連接到正端子，發射極連接到負電源。向基極端子施加電壓，并使晶體管以導通/截止狀態工作。當基極電壓與發射極電壓相同時，晶體管處于截止狀態。當基極電壓相對于發射極減小時，晶體管模式處于導通狀態。通過使用此屬性，晶體管可以同時作用于開關和放大器等兩種應用。

NPN晶體管與PNP晶體管正好相反。NPN晶體管包含三個與PNP晶體管相同的端子，分別是發射極，集電極和基極。NPN晶體管的操作是

通常，正向電源通過集電極或集電極或發射極電路的電阻提供給集電極端子，負電源則提供給發射極。向基極端子施加電壓，并且該電壓作為晶體管的ONN / OFF狀態工作。當基極電壓與發射極相同時，晶體管處于截止狀態。如果基極電壓相對于發射極增加，則晶體管模式處于導通狀態。通過使用這種條件，晶體管可以充當放大器和開關這兩種應用。

PNP和NPN結型晶體管

異質雙極結

異質雙極結型晶體管也是一種類型的雙極結型晶體管。它對發射極和基極區域使用不同的半導體材料，并產生異質結。HBT可以處理幾百GHz的極高頻率的信號，通常用于超快電路中，主要用于射頻。它的應用用于蜂窩電話和RF功率放大器。

北京交通大學的工作原理

BE結是正向偏置結，CB是反向偏置結。CB結的耗盡區的寬度大于BE結的寬度。BE結處的正向偏壓會降低勢壘電勢，并使電子從發射極流到基極，而基極薄且輕摻雜，它的空穴很少，發射極的電子量更少，約2％的復合。帶有孔的基部區域將從基部端子流出。由于電子和空穴的結合，這會啟動基本電流。剩余的大量電子將通過反向偏置集電極結以啟動集電極電流。通過使用KCL，我們可以觀察數學方程式

I E = I B + I C

與發射極和集電極電流相比，基極電流要小得多

這里的PNP晶體管的操作與NPN晶體管相同，唯一的區別只是空穴而不是電子。下圖顯示了有源模式區域的PNP晶體管。

北京交通大學的工作原理

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北京交通的優勢

高駕駛能力

高頻運行

數字邏輯系列具有BJT中用作數字開關的發射極耦合邏輯

北京交通大學的應用

以下是BJT中兩種不同類型的應用程序：

交換

放大

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