不同类型的晶体管及其功能

晶体管是一种有源元件，它分布在整个电子电路中。它们被用作放大器和开关设备。作为放大器，它们被用于高电平和低电平，频率级，振荡器，调制器，探测器，以及在任何需要执行功能的电路中。在数字电路中，它们被用作开关。世界上有大量的制造商生产半导体(晶体管是这个仪器家族的成员)，所以有成千上万种不同的类型。有低功率、中功率和高功率晶体管，用于高频率和低频工作，用于非常大的电流和或高电压工作。本文概述了什么是晶体管，不同类型的晶体管及其应用。

什么是晶体管

晶体管是电子设备。它是通过p型和n型半导体制成的。当一个半导体被放置在同一类型的半导体中间时，这种排列被称为晶体管。我们可以说晶体管是两个二极管的组合，它是一个背靠背的连接。晶体管是一种调节电流或电压流量的装置，充当电子信号的按钮或门。

晶体管由三层晶体管组成半导体器件每一个都能移动电流。半导体是一种以“半热传导”方式导电的材料，如锗和硅。它介于真正的导体(如铜线)和绝缘体(类似于塑料包裹的粗线)之间。

晶体管的象征

公开了n-p-n和p-n-p晶体管的图解形式。在电路中是使用一种连接方式。箭头符号定义发射极电流。在n-p-n连接中，我们发现电子流入发射极。这意味着保守电流流出发射极，正如外向箭头所示。同样，可以看到，对于p-n-p连接，如图中向内箭头所示，保守电流流入发射极。

晶体管有很多种，它们的特性各不相同，各有优点和缺点。有些类型的晶体管主要用于开关应用。其他的可以同时用于开关和放大。尽管如此，其他的晶体管都有自己的特点，比如光电晶体管它们会对照射在其上的光线产生反应，从而产生流经其的电流。下面是不同类型晶体管的列表;我们将逐一介绍创建它们的特性

晶体管主要有哪两种?

晶体管分为两种类型，如BJTs和fet。

双极结晶体管(BJT)

双极结晶体管晶体管由基极、集电极和发射极三个部分组成。双极结晶体管，不同的FET晶体管，是电流控制器件。进入晶体管基极区域的小电流会引起从发射极到集电极区域的大得多的电流流。双极结晶体管有两种主要类型，NPN和PNP。NPN晶体管是一种大部分载流子是电子的晶体管。

从发射极流向集电极的电子构成了通过晶体管的大部分电流的基极。进一步的电荷类型，即空穴，是少数。PNP晶体管正好相反。在PNP晶体管中，电流大部分是载流子空穴。BJT晶体管有PNP和NPN两种类型

PNP型晶体管

该晶体管是另一种BJT -双极结晶体管，它包含两种p型半导体材料。这些材料被一层薄薄的n型半导体层分割。在这些晶体管中，大多数载流子是空穴，而少数载流子是电子。

在这个晶体管中，箭头符号表示常规电流。在这个晶体管中电流流动的方向是从发射极终端到集电极终端。与发射极端子相比，一旦基极端子被拖到低电平，这个晶体管将被打开。带符号的PNP晶体管如下所示。

NPN型晶体管

NPN也是一种BJT(双极结晶体管)，它包括两种n型半导体材料，它们通过薄的p型半导体层分隔。在NPN晶体管中，大多数载流子是电子，而少数载流子是空穴。电子流从发射极端流到集电极端将形成晶体管基极内的电流流。

在晶体管中，基极端较少的电流供应会导致从发射极端到集电极端的大量电流供应。目前常用的bjt是NPN晶体管，电子迁移率比空穴迁移率高。带符号的NPN晶体管如下所示。

场效应晶体管

场效应晶体管由三个区域组成，一个栅极，一个源极和一个漏极。与双极晶体管不同，fet是电压控制器件。栅极上的电压控制晶体管从源极到漏极的电流流动。场效应晶体管具有非常高的输入阻抗，从几兆欧姆(MΩ)的电阻到更大的值。

这种高输入阻抗使它们有非常小的电流通过它们。(根据欧姆定律，电流与电路阻抗值成反比。如果阻抗高，电流就很小。)所以fet从电路电源中吸收的电流都很小。

因此，这是理想的，因为它们不会干扰它们所连接的原始电路功率元件。它们不会导致电源过载。fet的缺点是它们不能提供与双极晶体管相同的放大效果。

双极晶体管的优势在于它们能提供更大的放大，而fet的优势在于它们能产生更小的负载，更便宜，更容易制造。场效应晶体管主要有两种类型:jfet和mosfet。jfet和mosfet非常相似，但是mosfet比jfet有更高的输入阻抗值。这使得电路中的负载更少。FET晶体管分为JFET和MOSFET两种类型。

JFET

JFET代表结场效应晶体管。这是简单的，以及一种初始类型的场效应晶体管，它被用作电阻，放大器，开关等。这是一个电压控制装置，它不使用任何偏置电流。一旦电压应用在门和源终端之间，然后它控制JFET晶体管的源和漏之间的电流流动。

的结场效应晶体管(jufet或JFET)没有pn结，但在它的地方有一个狭窄的高电阻率半导体材料，形成一个由n型或p型硅组成的“通道”，供大多数载流子通过，在两端分别称为漏极和源极的两个欧姆电气连接。2021欧洲杯足球竞猜官方平台

结场效应晶体管有两种基本结构，n通道JFET和p通道JFET。n通道JFET的通道掺杂了供体杂质，这意味着通过通道的电流以电子的形式为负(因此称为n通道)。这些晶体管有p通道和n通道两种类型。

场效应晶体管

在各种晶体管中，最常用的是MOSFET或金属氧化物半导体场效应晶体管。顾名思义，它包括终端的金属门。该晶体管包括信号源、漏极、栅极和衬底或体等四个端子。

与BJT和JFET相比，mosfet有几个优点，因为它提供了高i/p阻抗以及低o/p阻抗。mosfet主要用于低功耗电路，特别是在设计芯片时。这些晶体管有耗尽型和增强型两种类型。此外，这些类型被分为p通道和n通道类型。

主要的场效应晶体管的特点包括以下内容。

• 它是单极的，因为电子或空穴等载流子负责传输。
• 在场效应晶体管中，由于反向偏置，输入电流将流动。因此，这个晶体管的输入阻抗很高。
• 当场效应晶体管的o/p电压通过栅极的输入电压来控制时，这种晶体管就称为压控器件。
• 在传导通道中，没有连接。所以fet的噪声比BJTs小。
• 增益的表征可以用跨导来完成，因为它是o/p变化电流和输入电压变化的比值
• 场效应晶体管的o/p阻抗很低。

场效应晶体管的优点

FET与BJT相比有以下优势。

• 场效应晶体管是单极器件，而BJT是双极器件
• 场效应晶体管是电压驱动器件，而BJT是电流驱动器件
• FET的i/p阻抗较高，而BJT的i/p阻抗较低
• 与BJT相比，FET的噪声水平较低
• FET的热稳定性较高，而BJT的热稳定性较低。
• 场效应晶体管的增益特性可以通过跨导来实现，而在BJT中则需要电压增益

场效应晶体管的应用

场效应晶体管的应用包括以下几个方面。

• 这些晶体管用于不同的电路中以降低负载效应。
• 这些被用于几个电路，如移相振荡器，电压表和缓冲放大器。

场效应晶体管的终端

场效应晶体管有源、门、漏三个端子，这与BJT的端子不同。在FET中，源端类似于BJT的发射极端，而门端类似于基极端，漏极端类似于集电极端。

源终端

• 在场效应晶体管中，源端是载流子进入通道的一端。
• 这与BJT的发射端相似
• 源终端可以用' S '表示。
• 源端通过通道的电流流量可以像IS一样指定。
  门终端
• 在场效应晶体管中，栅极终端起着控制整个通道电流流动的重要作用。
• 通过栅极终端提供外部电压，可以控制电流的流动。
• 栅极终端是由两个内部连接且掺杂较多的终端混合而成。通道的电导率可以通过栅极终端进行调制。
• 这类似于BJT的基端
• 门终端可以用“G”表示。
• 通过栅极终端通道的电流流量可以指定为IG。

排水终端

• 在场效应晶体管中，漏极终端是载流子离开通道的一个。
• 这类似于双极结晶体管中的集电极端子。
• 漏源电压被指定为VDS。
• 排水端子可指定为D。
• 在排泄端离开通道的电流流量可以指定为ID。

不同类型的晶体管

有不同类型的晶体管根据功能，如小信号，小开关，功率，高频，光电晶体管，UJT。有些类型的晶体管主要用于放大或开关用途。

小信号类型的晶体管

小信号晶体管主要用于放大低电平信号，但也可以作为开关。这些晶体管通过hFE值可用，该值指定晶体管如何放大输入信号。典型的hFE值范围从10到500，包括最高集电极电流(Ic)额定值范围从80 mA到600mA。

这些晶体管有PNP和NPN两种形式。这种晶体管的最高工作频率从1到300兆赫。这些晶体管用于放大小信号，如几伏&简单地说，当使用一安培电流时。一旦使用了巨大的电压和电流，功率晶体管就适用了。

小开关类型的晶体管

小型开关晶体管用作开关和放大器。这些晶体管的典型hFE值范围从10到200，包括最小集电极电流额定值，范围从10 mA到1000mA。这些晶体管有PNP和NPN两种形式

这些晶体管不具备晶体管的小信号放大能力，小信号放大可以达到500倍。因此，这将使晶体管更有助于开关，尽管它们可能被用作提供增益的放大器。一旦你需要额外的增益，那么这些晶体管就会像放大器一样更好地工作。

功率晶体管

这些晶体管适用于需要大量电力的地方。这种晶体管的集电极端与金属基端相连，这样它的工作原理就像一个散热片，可以溶解多余的能量。典型的额定功率范围主要为大约10w到300w，包括频率额定范围为1mhz - 100mhz。

最高集电极电流的值将在1A - 100a之间。功率晶体管有PNP和NPN两种形式，而达林顿晶体管有PNP或NPN两种形式。

高频晶体管类型

高频晶体管特别用于高频工作的小信号，并用于高速开关应用。这些晶体管适用于高频信号，应该能够以极高的速度打开/关闭。

高频晶体管的应用主要包括HF、UHF、VHF、MATV和CATV放大器以及振荡器的应用。最大额定频率范围约为2000 MHz &最高集电极电流范围为10 mA - 600mA。这些产品有PNP和NPN两种形式。

光电晶体管

这些晶体管是光敏的，这种晶体管的一种常见类型看起来像双极晶体管，这种晶体管的基极引线被移除，并通过一个光敏区域进行改变。这就是为什么光电晶体管只包含两个终端而不是三个终端的原因。一旦外部区域保持阴凉，那么设备将被关闭。

基本上，没有电流从集电极区域流向发射极。但是，每当光敏区暴露在日光下，就会产生少量的基极电流来控制高得多的集电极到发射极电流。

与普通晶体管类似，这些晶体管既可以是fet，也可以是bjt。fet是光敏晶体管，不像光双极晶体管，光fet利用光产生栅极电压，主要用于控制漏源电流。与双极光电晶体管相比，它们对光的变化非常敏感，而且更加细腻。

晶体管的单结类型

单结晶体管(ujt)包括三引线，其工作方式完全像电子开关，因此它们不像放大器那样被利用。2021欧洲杯足球竞猜官方平台一般来说，晶体管既像开关又像放大器。然而，由于其设计，UJT不提供任何类型的放大。所以它不是为提供足够的电压或电流而设计的。

这些晶体管的引线是B1, B2和发射极引线。这个晶体管的操作很简单。当电压存在于其发射极或基端之间时，将有一个从B2到B1的小电流流。

其他类型晶体管中的控制引线将提供一个小的额外电流，而在UJT中，情况恰恰相反。晶体管的主要来源是发射极电流。从B2到B1的电流流量只是整个组合电流的一小部分，这意味着ujt不适合放大，但适合开关。

异质结双极晶体管(HBT)

AlgaAs/GaAs异质结双极晶体管(hbt)用于频率高达Ku波段的数字和模拟微波应用。hbt能提供比硅双极晶体管更快的开关速度，主要是因为其减小了基极电阻和集电极到衬底的电容。与GaAs fet相比，HBT工艺对光刻的要求较低，因此，HBT的制造是非常昂贵的，可以提供更好的光刻产量。

该技术还可以提供比GaAs fet更高的击穿电压和更容易的宽带阻抗匹配。在与硅双极结晶体管(bjt)的评估中，hbt在发射极注入效率、基极电阻、基极-发射极电容和截止频率方面表现得更好。它们还具有良好的线性度、低相位噪声和高功率附加效率。hbt被用于有利可图和高可靠性的应用，如移动电话中的功率放大器和激光驱动器。

达林顿晶体管

达林顿晶体管有时被称为“达林顿对”，是由两个晶体管组成的晶体管电路。西德尼·达林顿发明了它。它就像晶体管，但它有更高的获取电流的能力。这种电路可以由两个分立的晶体管构成，也可以放在集成电路内部。

hfe参数达林顿晶体管是每个晶体管hfe相互相乘。该电路在音频放大器或测量通过水的非常小的电流的探头中很有用。它非常敏感，可以感应到皮肤中的电流。如果你把它连接到一块金属上，你就可以制造一个触摸感应按钮。

肖特基晶体管

肖特基晶体管是晶体管和晶体管的组合肖特基二极管这可以通过改变极端的输入电流来防止晶体管饱和。它也被称为肖特基箝位晶体管。

多发射极晶体管

多发射极晶体管是一种专门的双极晶体管，经常用作的输入晶体管逻辑(TTL)与非逻辑门．输入信号应用于发射器。如果所有的发射器都由逻辑高电压驱动，则收集器电流简单地停止流动，从而使用单个晶体管执行NAND逻辑过程。多发射极晶体管取代了DTL二极管，降低了开关时间和功耗。

双栅极MOSFET

在一些射频应用中特别流行的一种形式的MOSFET是双栅MOSFET。双门MOSFET用于许多射频和其他应用，其中需要两个控制门串联。双门MOSFET基本上是一种MOSFET的形式，其中两个门沿着通道的长度一个接一个地组成。

这样，两个栅极都会影响源极和漏极之间流动的电流水平。实际上，双栅极MOSFET的工作可以看作是两个串联的MOSFET器件。两个栅极都影响MOSFET的一般工作，因此影响输出。双栅极MOSFET可用于许多应用，包括射频混频器/乘法器，射频放大器，增益控制放大器等。

雪崩晶体管

雪崩晶体管是一种双极结晶体管，设计用于处理其集电极-电流/集电极-发射极电压特性超出集电极-发射极击穿电压的区域，称为雪崩击穿区域。该区域的特征是雪崩击穿，类似于气体的汤森放电，以及负微分电阻。雪崩击穿区的操作称为雪崩模式操作:它使雪崩晶体管能够以不到纳秒的上升和下降时间(转变时间)切换非常高的电流。

不是专门设计的晶体管可以具有合理一致的雪崩特性;例如，吉姆·威廉姆斯写道，82%的15V高速开关2N2369样品，在12年的时间内制造，能够产生雪崩击穿脉冲，上升时间为350ps或更少，使用90V电源。

扩散晶体管

扩散晶体管是通过将掺杂剂扩散到半导体衬底而形成的双极结晶体管(BJT)。扩散工艺的应用晚于合金结和生长结工艺。贝尔实验室于1954年研制出第一个扩散晶体管原型。最初的扩散晶体管是扩散基晶体管。

这些晶体管仍然有合金发射器，有时还有合金集电极，就像早期的合金结晶体管一样。只有基底扩散到基底中。有时是基板产生集电极，但在像菲尔科的微合金扩散晶体管这样的晶体管中，基板是基板的主要部分。

晶体管类型的应用

功率半导体的适当应用需要了解其最大额定值和电气特性，以及设备数据表中提供的信息。2021欧洲杯足球竞猜官方平台良好的设计实践采用数据表限制，而不是从小样本批次获得的信息。额定值是设置设备能力限制的最大值或最小值。动作超过额定值会导致不可逆转的退化或设备故障。最大额定值表示设备的极限能力。它们不能用作设计环境。

特征是在个别操作条件下用最小值、特征值和/或最大值表示或以图形形式显示的设备性能的度量。

因此，这就是全部晶体管是什么以及不同类型的晶体管及其应用。我们希望您对这个概念有了更好的理解实施电气和电子项目2021欧洲杯足球竞猜官方平台，请在下面的评论区给出宝贵的建议。我有个问题要问你，晶体管的主要功能是什么?