1948年双极晶体管的发明引发了一场电子学革命。雷竞技最新app以前的技术壮举需要相对较大的、机械上脆弱的、耗电的真空管，突然之间，用微小的、机械上坚固的、耗电少的晶体硅微粒就可以实现了。这场革命使轻巧、廉价的电子设备的设计和制造成为可能，而这些设备我们现在已经习以为常。了解晶体管的功能对任何对现代电子学感兴趣的人来说都是至关重要的。雷竞技最新app
我在这里的目的是尽可能地专注于双极晶体管的实际功能和应用，而不是探索半导体理论的量子世界。关于空穴和电子的讨论最好还是顺其自然吧另一章在我看来。这里我想探讨如何使用这些组件，而不是分析它们的内部细节。我并不是有意贬低理解半导体物理学的重要性，但有时对固态物理学的过度关注会降低对这些器件在组件层面上功能的理解。然而，在采用这种方法时，我假设读者对半导体有一定的了解:“P”和“N”掺杂的半导体之间的区别，PN(二极管)结的功能特性，以及术语“反向偏置”和“正向偏置”的含义。如果你对这些概念不清楚，在继续阅读这本书之前最好参考一下这本书的前几章。
双极晶体管由三层掺杂半导体材料(A和c)组成，P-N-P或N-P-N (b和c)。形成晶体管的每一层都有一个特定的名称，每一层都有一个连接到电路的导线。原理图的符号见图(a)及(c)。
BJT晶体管:(a) PNP原理符号，(b)布局(c) NPN原理符号，(d)布局。
PNP晶体管和NPN晶体管在功能上的区别是工作时结的适当偏置(极性)。
双极晶体管的工作方式是电流控制电流监管机构。换句话说，晶体管根据一个较小的控制电流来限制通过的电流。也就是主要电流控制从集电极到发射极，或者从发射极到集电极，这取决于晶体管的类型(分别为NPN或PNP)。小电流控制主电流从基极到发射极，或者从发射极到基极，这同样取决于晶体管的类型(分别为NPN或PNP)。根据半导体符号学的标准，箭头总是指向电流的方向。
(a)一个PNP和(b)一个NPN晶体管的小的控制电流和大的控制电流的方向。
双极晶体管被称为bi极性是因为主要的电流通过它们发生在两个半导体材料的类型:P和N，当主电流从发射极到集电极(或相反)。换句话说，两种类型的载流子——电子和空穴——构成了通过晶体管的主要电流。
如你所见控制当前和控制电流总是通过发射极的导线交织在一起，它们的电流沿着晶体管的箭头方向流动。这是使用晶体管的第一个也是最重要的规则:所有的电流必须沿着正确的方向移动，才能使器件作为电流调节器工作。小的、控制的电流通常简单地称为基极电流因为这是唯一通过晶体管基线的电流。相反地，大的、可控的电流称为集电极电流因为这是唯一通过集电极导线的电流。发射极电流为基极和集电极电流之和，符合基尔霍夫电流定律。
没有电流通过晶体管的基极关闭晶体管，就像一个打开的开关，阻止电流通过集电极。基极电流像一个闭合的开关一样打开晶体管，允许一定比例的电流通过集电极。集电极电流主要受到基极电流的限制，无论有多大的电压推动它。下一节将更详细地探讨双极晶体管作为开关元件的使用。
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