一、概述
雙極晶體管是一種基本的半導(dǎo)體元件，可以作為放大器、開關(guān)、振蕩器等電路中的關(guān)鍵部件。在電子技術(shù)中，pnp和npn雙極晶體管通常用來放大和開關(guān)信號(hào)的，從而控制電路中的電流和電壓。本文將對(duì)pnp和npn雙極晶體管的基本原理、電氣性能以及常見應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)闡述。
二、pnp雙極晶體管
pnp雙極晶體管由n型半導(dǎo)體基底夾在p型摻雜的兩個(gè)半導(dǎo)體層之間構(gòu)成。p型摻雜的半導(dǎo)體層稱為基極，n型半導(dǎo)體基底稱為發(fā)射極，p型摻雜的半導(dǎo)體層稱為集電極。當(dāng)pnp晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，發(fā)射極和基極之間的pn結(jié)正向偏置，而集電極和基極之間的pn結(jié)反向偏置。當(dāng)pnp晶體管進(jìn)入飽和狀態(tài)后，發(fā)射極和基極之間的pn結(jié)反向偏置，而集電極和基極之間形成正向偏置。pnp晶體管的常見特性為：
1.電流放大系數(shù)：在截止?fàn)顟B(tài)下，沒有電流流經(jīng)pnp晶體管。在飽和狀態(tài)下，pnp晶體管的電流可放大到數(shù)十倍或數(shù)百倍，這取決于pnp晶體管本身的電流放大系數(shù)即β值（或hfe值）。
2.輸出阻抗：由于發(fā)射極和基極之間的pn結(jié)正向偏置，pnp晶體管在截止?fàn)顟B(tài)下處于高阻態(tài)，其輸出阻抗較高。
3.電壓符號(hào)：pnp雙極晶體管的電壓符號(hào)為負(fù)。
三、npn雙極晶體管
npn雙極晶體管由p型半導(dǎo)體材料夾在兩個(gè)n型半導(dǎo)體層之間構(gòu)成。n型半導(dǎo)體層稱為發(fā)射極，p型半導(dǎo)體層稱為基極，最后一個(gè)n型半導(dǎo)體層稱為集電極。當(dāng)npn晶體管處于截止?fàn)顟B(tài)時(shí)，基極和發(fā)射極之間的pn結(jié)正向偏置，而集電極和基極之間的pn結(jié)反向偏置。當(dāng)npn晶體管進(jìn)入飽和狀態(tài)后，發(fā)射極和基極之間的pn結(jié)反向偏置，而集電極和基極之間形成正向偏置。npn晶體管的常見特性為：
1.電流放大系數(shù)：當(dāng)npn晶體管處于飽和狀態(tài)時(shí)，發(fā)射極和基極之間的pn結(jié)反向偏置。因此，npn晶體管的電流可放大到數(shù)十倍或數(shù)百倍，這取決于npn晶體管本身的電流放大系數(shù)即β值（或hfe值）。
2.輸出阻抗：由于發(fā)射極和基極之間的pn結(jié)反向偏置，npn晶體管在截止?fàn)顟B(tài)下處于高阻態(tài)，其輸出阻抗較高。
3.電壓符號(hào)：npn雙極晶體管的電壓符號(hào)為正。
四、雙極晶體管的應(yīng)用
由于pnp和npn晶體管都可以作為放大器和開關(guān)控制電路中的重要元件，因此它們?cè)诟鞣N電路中都有廣泛的應(yīng)用。例如，晶體管放大器可以將弱信號(hào)放大到足夠大的幅度，以便將其處理或轉(zhuǎn)換為音頻信號(hào)或在無線通訊設(shè)備中進(jìn)行處理。晶體管開關(guān)可控制大電流或高壓電路，通常用于電子設(shè)備電路中的開關(guān)控制。此外，pnp和npn晶體管也可用于數(shù)字電路中的邏輯門設(shè)計(jì)等方面。
總之，pnp和npn雙極晶體管是電子設(shè)備中極為重要的元件，其廣泛的應(yīng)用范圍使得它們成為現(xiàn)代電子技術(shù)的核心組成部分。