三极管来源,及NPN与PNP区别

大鱼机器人 2019-10-07 14:02
之前给大家分享过晶体管的知识,今天又继续为大家分享相关的内容。

一、回顾历史
在分享三极管NPN和PNP之前,先给大家分享一些相关基础知识。

1.电子管
在晶体管出现之前,有一种作用和晶体管类似的器件,叫做电子管。

1904年,世界上第一只电子二极管在英国物理学家弗莱明的手下诞生了。

电子管,是一种最早期的电信号放大器件。

一种被封闭在玻璃容器(一般为玻璃管)中的阴极电子发射部分、控制栅极、加速栅极、阳极(屏极)引线被焊在管基上,利用电场对真空中的控制栅极注入电子调制信号,并在阳极获得对信号放大或反馈振荡后的不同参数信号数据。


电子管用于早期的电视机、收音机扩音机等电子产品,近年来逐渐被半导体材料制作的放大器和集成电路取代,但目前在一些高保真的音响器材中,仍然使用低噪声、稳定系数高的电子管作为音频功率放大器件


电子管优缺点:
缺点:体积大、功耗大、发热厉害、寿命短、电源利用效率低、结构脆弱而且需要高压电源等缺点。

优点:负载能力强、线性性能优于晶体管、工作频率高,高频大功率领域优于晶体管。

电子的体积很大(相对晶体管),当年(1946年)世界第一台计算机,使用1.8W个电子管搭建而成,占地150平方米,重达30吨,耗电功率约150千瓦。


2.晶体管
由于电子管存在许多缺点,人类就发明了比电子管更先进的晶体管。

晶体管是一种固体半导体器件,包括二极管、三极管、场效应管、晶闸管等。具有检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等多种功能。

1947年12月16日:威廉·邵克雷、约翰·巴顿和沃特·布拉顿成功地在贝尔实验室制造出第一个晶体管。

第一枚晶体管模型:


晶体管作为一种可变电流开关,能够基于输入电压控制输出电流。与普通机械开关不同,晶体管利用电讯号来控制自身的开合,而且开关速度可以非常快,实验室中的切换速度可达100GHz以上。

之前还给大家分享了一个视频:晶体管的工作原理


上面视频,就是晶体管的基本的工作原理。

3.三极管
三极管,全称应为半导体三极管,也称双极型晶体管、晶体三极管,属于晶体管中的一种。

三极管是一种控制电流的半导体器件。其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号,也用作无触点开关。


三极管是半导体基本元器件之一,具有电流放大作用,是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结,两个PN结把整块半导体分成三部分,中间部分是基区,两侧部分是发射区和集电区,排列方式有PNP和NPN两种

二、NPN与PNP区别
N:Negative,负极
P:Positive,正极

晶体三极管按材料分有两种:锗管和硅管。而每一种又有NPN和PNP两种结构形式,但使用最多的是硅NPN和锗PNP两种三极管。


1.定义不同

NPN型三极管:由两块N型和一块P型半导体组成,P型半导体在中间,两块N型半导体在两侧。三极管是电子电路中最重要的器件,它最主要的功能是电流 放大和开关作用。


PNP型三极管:由2块P型半导体中间夹着1块N型半导体所组成的三极管,所以称为PNP型三极管。也可以描述成,电流从发射极E流入的三极管。


2.电流控制不一样

NPN:用 B→E 的电流(IB)控制 C→E 的电流(IC)。E极电位最低,且正常放大时通常C极电位最高,即 VC > VB > VE


PNP:用 E→B 的电流(IB)控制 E→C 的电流(IC)。E极电位最高,且正常放大时通常C极电位最低,即 VC < VB < VE


3.输出状态不同
PNP与NPN型传感器其实就是利用三极管的饱和和截止,输出两种状态,属于开关型传感器。但输出信号是截然相反的,即高电平和低电平。NPN输出是低电平0,PNP输出的是高电平1。

今天带领大家回顾一遍三极管的知识,如果还没有懂,请回学校让你老师再教你一般

  END  

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