晶體管（transistor）、場效應(yīng)管（fet）和雙極型晶體管（bjt）是現(xiàn)代電子電路領(lǐng)域中的三大基本器件，它們被廣泛應(yīng)用于如計算機、手機、放大器、電源等各種電子產(chǎn)品中。本文將從三者的基本原理、工作方式以及使用場合等多個方面進行詳細介紹。
一、晶體管（transistor）
晶體管是一種三端二極管式半導(dǎo)體器件，其發(fā)明被視為現(xiàn)代電子、計算機和通訊技術(shù)實現(xiàn)的標(biāo)志性事件。晶體管由三個摻雜不同的半導(dǎo)體材料構(gòu)成，即n型半導(dǎo)體、p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體，其中，n型半導(dǎo)體和p型半導(dǎo)體分別被稱為源極（source）和漏極（drain），而中間的p型半導(dǎo)體被稱為基極（base）。
1、晶體管的基本原理
晶體管的基本原理是“電流控制電流”。當(dāng)一個逆向偏置的電壓施加在基極上時，在p型半導(dǎo)體中形成一個細小的區(qū)域，稱為截止區(qū)，這個區(qū)域可以阻礙電荷的流動，因此晶體管的電流狀態(tài)可以被控制。通過調(diào)整不同視圖之間的電壓差，可以控制晶體管的電導(dǎo)，從而實現(xiàn)開關(guān)和放大等基本功能。
2、晶體管的工作方式
晶體管有兩種工作狀態(tài)：放大狀態(tài)和截止?fàn)顟B(tài)。晶體管的放大狀態(tài)是指在一個相對較小的輸入電流下，晶體管可以輸出一個比輸入電流大很多倍的電流，也就是說晶體管可以將一個小信號放大成一個大信號，這種操作可以在放大器、收音機和電視機等領(lǐng)域中得到應(yīng)用。晶體管的截止?fàn)顟B(tài)則是指晶體管電路的輸出被完全隔斷，就像一個開關(guān)一樣。
3、晶體管的應(yīng)用
晶體管廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備中，具體包括以下幾方面：
（1）電子開關(guān)：由于晶體管具有開關(guān)功能，因此它被廣泛應(yīng)用于各種電子開關(guān)設(shè)備中，例如閃光燈、電機驅(qū)動器、計算器等。
（2）電子放大器：廣泛應(yīng)用于聲音、光學(xué)和無線通信等各種領(lǐng)域，例如功放、放大器、收音機、電視機、手機等。
（3）模擬電路：晶體管可以被用作模擬電路塊，例如比較器、運放、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器和樣保持器等。
二、場效應(yīng)管（fet）
場效應(yīng)管，又稱為場效應(yīng)晶體管，是一種具有電荷控制的三端半導(dǎo)體器件，通過控制器件靜態(tài)電荷分布而控制電流。在fet中，將外部電場應(yīng)用于互補的pn結(jié)來控制電流。在fet中，有一個加了逆向電壓的 pn 結(jié)，在這里會形成一個高反向電場。這個高反向電場可以通過加一個電荷，即輸入設(shè)備的門極電壓來控制電流。
1、場效應(yīng)管的基本原理
場效應(yīng)管的基本原理是用外加的電場來控制介質(zhì)內(nèi)隨機分布的電荷。fet的中間部分是一個被稱為渠道的半導(dǎo)體材料，兩邊分別為n型半導(dǎo)體與p型半導(dǎo)體外+反向偏置，在fet的工作原理中，控制電壓被施加到控制電極（門極=grid），而不是 pn 結(jié)。在載流子的區(qū)域存在因此從而改變器件的電導(dǎo)。
2、場效應(yīng)管的工作方式
場效應(yīng)管的工作方式分為兩種模式，一個是線性模式，即輸入電壓的小變化會導(dǎo)致輸出電流進行小幅變化的模式；另一個是開關(guān)模式，即輸入電壓上升或下降一個閾值，就可以完成器件的開關(guān)操作。由于場效應(yīng)管靈敏度高、噪聲小、替代三極管的價格低廉，因此它被廣泛應(yīng)用于有源濾波器、越棕波、電路檢測、信號輸入電路和放大器的輸入阻抗等領(lǐng)域。
3、場效應(yīng)管的應(yīng)用
場效應(yīng)管廣泛應(yīng)用于許多領(lǐng)域，包括以下幾個方面：
（1）電子開關(guān)：場效應(yīng)管可以在高能量、高頻率信號上控制開關(guān)，通常被應(yīng)用于數(shù)碼電路、無線電、電聲和交流電源等設(shè)備中。
（2）電子放大器：由于場效應(yīng)管的放大率高，并且可用于制造低噪聲放大器，所以在許多領(lǐng)域中，如放大器、濾波器、振蕩器、電源和標(biāo)準(zhǔn)電路中得到廣泛應(yīng)用。
（3）鎖相環(huán)：鎖相環(huán)（phase locked loop）是一種從一個參考信號中提取和鎖定頻率、相位和時鐘信號等的電路。場效應(yīng)管是鎖相環(huán)電路中必不可少的組成部分。
三、雙極型晶體管（bjt）
雙極型晶體管是另一種常見的半導(dǎo)體元件，其工作原理與晶體管類似，都是基于n型、p型半導(dǎo)體之間的結(jié)構(gòu)。bjt具有三個區(qū)域：發(fā)射極、基極和集電極。bjt的結(jié)構(gòu)是雙向的，而晶體管和場效應(yīng)管則都是單向的。當(dāng)考慮bjt時，有以下兩種類型：npn型雙極晶體管和pnp型雙極晶體管。
1、雙極型晶體管的基本原理
雙極型晶體管的基本原理是由外部電壓調(diào)節(jié)當(dāng)先輸入的基極電流大小。當(dāng)向基極提供一個小的電流時，它會放大并且可以在電流大小方面控制幾百倍的放大。比起其他三種器件，雙極晶體管最大的優(yōu)點在于，該器件只需要一個小的電流就可以操控一個大的電流。
2、雙極型晶體管的工作方式
雙極型晶體管的工作方式分為兩種模式：放大模式和切斷模式。在放大模式下，通過基極的電流產(chǎn)生一個電流放大效應(yīng)，由大小不同的電流進行控制。在切斷模式下，bjt被禁止傳播電流，并且其輸出被完全隔離。此狀態(tài)的過渡是由外部電壓的變化引起的。
3、雙極型晶體管的應(yīng)用