探究:晶体管原理

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探究:晶体管原理

晶体管是一种半导体材料,被形象直观地称作“电子管”。它是上世纪四十年代研发的器件,在很多种电子设备里都得到了广泛应用,成为了半导体技术发展史上一个里程碑。通常,晶体管可以被简单地分为三个部分:集电极(极化极),发射极和基极(极源)。它的工作原理主要是,用极化极和极源对硅基板里的二极管(由N型和P型半导体构成)进行引导,当晶体管接收到输入的小信号时,可以使硅基板里二级管的电子活动来控制由发射极发出的输出大信号。

大部分电子设备里的晶体管都采用了NPN和PNP两种类型,它们的基本结构及工作原理是一样的,只是极性不同而已。NPN型晶体管是一种基于普利司通法则设计的开关器件,它的工作原理是当极化极输入引电压的时候,由极源产生的电子流就会穿过N型半导体,在发射极处释放出来,产生基极和发射极之间的较大的电流,并带来较大的输出电压。而PNP型晶体管的工作原理则是由于极源和基极之间现有一个偏压,当受控极所占有的电荷减少时,半导体结构会还原,流动电子通过注入尖孔,外电压升高,使得极源和发射极之间的较大的电流通过发射极穿过P型半导体,从而产生另一个较大电压,从饼极发出出来。

从上述可以看出,晶体管既可以作为开关,也可以作为放大器,并且在传感器上也得到了广泛应用。因此,晶体管不仅在电路中而且在工业中也起到了重要作用,其出色的性能和出色的操作精度使得它成为了当今科技发展的重要基础部分。

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