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三極管來源,及NPN與PNP區別

日期:2021/8/19 10:51:47
摘要:二極管、三極管是今天電子技術發展的基礎。

二極管、三極管是今天電子技術發展的基礎,今天為大家分享一下相關的內容。

1、三極管來源

在分享三極管NPN和PNP之前,先給大家分享一下三極管來源,以及一些相關基礎知識。

1.電子管 在晶體管出現之前,有一種功能和晶體管類似的器件,叫做電子管。
1904年,世界上第一只電子二極管在英國物理學家弗萊明的手下誕生了。
電子管,是一種最早期的電信號放大器件。
一種被封閉在玻璃容器(一般為玻璃管)中的陰極電子發射部分、控制柵極、加速柵極、陽極(屏極)引線被焊在管基上,利用電場對真空中的控制柵極注入電子調制信號,并在陽極獲得對信號放大或反饋振蕩后的不同參數信號數據。

電子管用于早期的電視機、收音機擴音機等電子產品,近年來逐漸被半導體材料制作的放大器和集成電路取代,但目前在一些高保真的音響器材中,仍然使用低噪聲、穩定系數高的電子管作為音頻功率放大器件 。

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電子管優缺點: 缺點: 體積大、功耗大、發熱厲害、壽命短、電源利用效率低、結構脆弱而且需要高壓電源等缺點。
優點: 負載能力強、線性性能優于晶體管、工作頻率高,高頻大功率領域優于晶體管。
電子的體積很大(相對晶體管),當年(1946年)世界第一臺計算機,使用1.8W個電子管搭建而成,占地150平方米,重達30噸,耗電功率約150千瓦。


2.晶體管
由于電子管存在許多缺點,人類就發明了比電子管更先進的晶體管。
晶體管是一種固體半導體器件 ,包括二極管、三極管、場效應管、晶閘管等。具有檢波、整流、放大、開關、穩壓、信號調制等多種功能。
1947年12月16日:威廉·邵克雷、約翰·巴頓和沃特·布拉頓成功地在貝爾實驗室制造出第一個晶體管。
第一枚晶體管模型:

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晶體管作為一種可變電流開關 ,能夠基于輸入電壓控制輸出電流。與普通機械開關不同,晶體管利用電訊號來控制自身的開合,而且開關速度可以非常快,實驗室中的切換速度可達100GHz以上。
之前還給大家分享了一個視頻: 晶體管的工作原理

上面視頻,就是晶體管的基本的工作原理。
3.三極管 三極管,全稱應為半導體三極管,也稱雙極型晶體管、晶體三極管, 屬于晶體管中的一種。
三極管 是一種控制電流的半導體器件。其作用是把微弱信號放大成幅度值較大的電信號,也用作無觸點開關。

三極管是半導體基本元器件之一,具有電流放大作用,是電子電路的核心元件。三極管是在一塊半導體基片上制作兩個相距很近的PN結,兩個PN結把整塊半導體分成三部分,中間部分是基區,兩側部分是發射區和集電區, 排列方式有PNP和NPN兩種 。
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NPN與PNP區別

三極管通常分為PNP和NPN型:
N: Negative,負極
P: Positive,正極
晶體三極管按材料分有兩種:鍺管和硅管。而每一種又有NPN和PNP兩種結構形式,但使用最多的是硅NPN和鍺PNP兩種三極管。

1.定義不同
NPN型三極管: 由兩塊N型和一塊P型半導體組成,P型半導體在中間,兩塊N型半導體在兩側。三極管是電子電路中最重要的器件,它最主要的功能是電流 放大和開關作用。

PNP型三極管: 由2塊P型半導體中間夾著1塊N型半導體所組成的三極管,所以稱為PNP型三極管。也可以描述成,電流從發射極E流入的三極管。

2.電流控制不一樣
NPN: 用 B→E 的電流(IB)控制 C→E 的電流(IC)。E極電位最低,且正常放大時通常C極電位最高,即 VC >_VB >_VE


PNP: 用 E→B 的電流(IB)控制 E→C 的電流(IC)。E極電位最高,且正常放大時通常C極電位最低,即 VC <_VB <_VE

3.輸出狀態不同 PNP與NPN型傳感器其實就是利用三極管的飽和和截止,輸出兩種狀態,屬于開關型傳感器。 但輸出信號是截然相反的,即高電平和低電平。 NPN輸出是低電平0,PNP輸出的是高電平1。

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