EDA365欢迎您登录!
您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册
x
+ d+ ?0 X$ K J; a/ i8 }) e
" o9 o* S, U: U) w Q9 c/ o! _: W& A3 D! R8 i# Z7 X) T" s
一、回顾历史 ' [+ G3 |6 _* y4 a
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。7 W0 u- g& T5 S, w8 o. X! G5 L: r
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。+ D, J P$ |$ _' f# Z5 ]
2 _# c, [4 @4 c1 }( l8 I1 B$ T c1904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。& s0 Q. i! l1 f# H9 Z$ N) w
6 t, R' H+ ~0 a1 ^
电子管,是一种最早期的电信号放大器件。3 e9 r0 y3 V/ \3 |4 R* Y
+ @. ]4 ^2 C% @
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。
- T; j" X5 ]" ~' c2 \- p) X) z: C! } o5 S. b# W/ g4 Q+ _
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。
3 u/ Z' H# W& H
' S: Y3 V# ]* @/ d5 m电子管优缺点:2 c7 @! p3 ]# v/ K' Q9 O9 H8 N( X
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。' ?& q, t! g* j' e8 Q! X1 e
6 h+ H; f8 r3 d3 P( _: J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。
' p9 t' X% D# I% G
5 y; b u: P7 r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。& {. M2 x, B8 v0 F- q
! H: p Y. h/ ? q
! d, W3 A% a* [" ?5 W* @2、晶体管 , @3 e+ {+ Q1 x7 w- ]
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。
: X0 }7 |) v: P+ Y$ Z
1 F. ^# ~/ A' z" E. J1 Z, l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。
3 V8 T' n* c* O, v4 Z: i5 ?; f- z
0 \3 c( S& M; u; G1947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。
' R+ f; Q% g! G( j# s0 W$ G! b9 f+ e" X
第一枚晶体管模型:4 @% S$ [- m" Z4 R
9 T4 [7 j E! z6 m. J$ G+ t H
i, L- i* X+ S3 R; z
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。
8 D$ `& d4 p! q/ t3、三极管 N e9 V* u5 c6 z) g
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。
1 y: Q( o7 y. ?$ g) z0 w. }+ k6 s1 t$ t5 Y3 E4 q$ Q) h% `
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。
6 e' _. p) w' p: [- C2 j
9 {5 _: A: k( g e
! M/ d4 t. b; r, P3 @8 `6 q$ J( o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。
6 S E6 R( f5 B5 l8 S! K7 a/ B8 R3 q. X1 A/ u, n
二、NPN与PNP区别
- E: m" i3 b9 p9 U; \N:Negative,负极
) y6 m( t) Z. U: t, r% f7 lP:Positive,正极
" w! ^: \* K8 q) Q% p
8 ?% z N% u5 v; ~ t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。, x8 B5 C$ A' o* {: l% i% y" k' B
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。 3 y* n8 n' a- t. k- v. ?
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
( N5 U' B8 a& D8 h% f. m) v$ w) f4 l( i9 ~* @
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 9 W u& ^3 D8 O" V) T. |
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
' P8 S9 `! k* K+ C7 i3、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。 , M( T/ K) i- M, D% J; q
/ `' R+ @$ |7 ~
0 _' P- Y* W/ {8 b w" [; h7 C3 I# n3 n# ^0 \# I
% u2 L4 L: P# |7 y
9 g- ^; j! l! a |