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什么是晶体管?

日期:2016年12月23日

 

  晶体管(transistor)是一种固体半导体器件,可以用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制和许多其它功能。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讯号来控制,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)。
  在双极性晶体管中,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。

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