晶体管的作用

        晶体管是我们常见的一种半导体元件。晶体管被认为是现代历史中最伟大的发明之一，在重要性方面可以与印刷术，汽车和电话等发明相提并论。晶体管实际上是所有现代电器的关键主动（active）元件。晶体管在当今社会的重要性主要是因为晶体管可以使用高度自动化的过程进行大规模生产的能力，因而可以不可思议地达到极低的单位成本。

晶体管计算机

晶体管

        晶体管（transistor）是一种固体半导体器件，可以用于放大、开关、稳压、信号调制和许多其他功能。

        晶体管作为一种可变开关，基于输入的电压，控制流出的电流，因此晶体管可做为电流的开关，和一般机械开关（如Relay、switch）不同处在于晶体管是利用电信号来控制，而且开关速度可以非常之快，在实验室中的切换速度可达100GHz以上。

 

晶体管工作原理

        NPN 正向有源工作区：BE接面正向， Vbe > 0.7V,BC接面反向 Vbc < 0.5V。正向接面会有扩散电流，耗尽区小；而反向接面会有漂移电流，耗尽区大。耗尽区内只有游离的杂质离子；载流子进入后不久后会游离，在补充了游离载流子同时，另一端已经游离载流子则会离开耗尽区，以保持耗尽区是电中性。Ie电流大部分流过Ic，少部分由Ib流出。

NPN型晶体管示意图

晶体管分类和作用

        晶体管主要分为两大类：双极性晶体管（BJT）和场效应晶体管（FET）。

        晶体管有三个极；双极性晶体管的三个极，分别由N型跟P型组成发射极（Emitter）、基极 (Base) 和集电极（Collector）; 场效应晶体管的三个极，分别是源极（Source）、栅极（Gate）和漏极（Drain）。

        晶体管因为有三种极性，所以也有三种的使用方式，分别是发射极接地（又称共射放大、CE组态）、基极接地（又称共基放大、CB组态）和集电极接地（又称共集放大、CC组态、发射极随隅器）。

PNP型NPN型晶体管回路符号

        在双极性晶体管中，发射极到基极的很小的电流，会使得发射极到集电极之间，产生大电流；在场效应晶体管中，在栅极施加小电压，来控制源极和泄极之间的电流。

        在模拟电路中，晶体管用于放大器、音频放大器、射频放大器、稳压电路；在计算机电源中，主要用于开关电源。晶体管也应用于数字电路，主要功能是当成电子开关。数字电路包括逻辑门、随机存取内存 (RAM) 和微处理器。

        晶体管在使用上有许多要注意的最大额定值，例如最大电压、最大电流、最大功率。在超额的状态下使用，晶体管内部的结构会被破坏。每种型号的晶体管还有特有的特性，像是直流放大率hfe、NF噪讯比等，可以借由晶体管规格表或是Data Sheet得知。

        晶体管在电路最常用的用途应该是属于信号放大这一方面，其次是阻抗匹配、信号转换等，晶体管在电路中是个很重要的元件，许多精密的组件主要都是由晶体管制成的。