電晶體工作原理

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簡介

電晶體指的是簡單元件，主要用於構建不同型別的電子裝置和各種專案。它是一種電子器件，主要應用於電路中放大電訊號，並允許其作為各種電子裝置使用。電晶體分為三種不同的型別，即發射極、基極和集電極。電晶體的構造和工作原理背後的主要思想是基於電流流向電路。

什麼是電晶體？

電晶體的特性分為三種不同的型別：輸入特性、輸出特性和電流傳輸特性。電晶體的輸入特性描述了在電壓恆定的情況下，輸入電壓相對於參考值的改變速率，而電晶體的輸出特性指的是當恆定電流流過電晶體時，透過繪製輸出電流與輸出電壓的關係圖而獲得的曲線（Huang 等人，2019）。

電晶體的電流傳輸特性指的是引導保持輸出電壓和輸入電流恆定的輸入裝置。

圖 1：電晶體的構造

電晶體的型別

有幾種型別的電晶體可供使用，每種型別的電晶體都用於特定目的。電晶體的分類可以分為兩種不同的型別：BJT 和 FET。雙極結型電晶體通常稱為 BJT，它只是一個具有兩種不同配置型別（NPN 和 PNP）的普通電晶體。場效應電晶體通常稱為 FET，主要用作電壓控制器件。這種型別的電晶體的主要優點是它包含一個高輸入裝置（Gao 等人，2019）。它以兆歐為單位測量，並且比其他型別的電晶體消耗更低的功率。

電晶體的工作原理

電晶體的工作原理是利用反向並聯二極體形成稱為元件的創新電子元件。在工作期間，電晶體不遵循歐姆定律。

圖 2：電晶體的工作原理

在工作過程中，電晶體的三個不同元件（如發射極、基極和集電極）作為一個單元工作。在工作過程中可以看到兩種不同的障礙：正向和反向障礙。

電晶體的組成

電晶體由三個主要部分組成。

• 負極引線（發射極） - 電晶體的這一部分有助於將自由電子發射到電晶體的基極。它也用作緩衝放大器，以減少前一級的負載。這部分還提供了較低的獨立性比率，這與電路的輸出有關。發射極基極電路與正向偏置相關。它還為電路提供了一個低阻抗範圍。
• 正極引線（集電極） - 電晶體的這一部分接收從電晶體基極發射的所有電子。與發射極相比，電晶體的這一側摻雜程度略低（Huang 等人，2019）。集電極的厚度大於發射極。集電極內有一個結，有助於收集發射極傳送的大部分電荷載流子，這些載流子存在於電晶體中。
• 基極 - 在電晶體基極的幫助下，大部分注入的電子被傳遞到集電極。基區帶來了集電極和發射極之間的顯著相互作用（Latella 等人，2019）。這部分是電晶體的中間部分。在那裡形成了兩個獨立的電路。發射極充當輸入電路，而集電極充當輸出電路。

電晶體的應用

在當今時代，電晶體被應用於各個方面。半導體材料用於電晶體的形成。導電和非導電材料也用於此。

積體電路

在積體電路中，電阻器、二極體、電晶體和電容器被組合在一起。一個由矽晶片製成的晶片用於組合這些元件。這個晶片被稱為微晶片。在積體電路的形成中，電晶體被大量使用。積體電路很有用，因為它消耗的能量非常少。它也非常小，因此電路的尺寸非常小，因此製造成本也較低。

圖 3：PNP 電晶體

熱敏開關

電晶體用於火災報警器。電晶體是熱敏開關的重要組成部分。該電阻器根據周圍溫度做出響應（Yang 等人，2020）。在高溫情況下，電晶體的電阻降低，而低溫則相反。

結論

電晶體的電路取決於三種不同的配置型別，即共發射極電晶體、共基極電晶體和共集電極電晶體。這三種電晶體電路配置都有其各自的特性曲線。根據電子裝置的要求選擇電晶體的電路配置型別。

常見問題解答

Q1. 雙極結型電晶體的主要特性是什麼？

在雙極結型電晶體中，存在兩個不同的 PN 結。這種受控器件是一個重要的示例，其中可以看到電晶體的功能。

Q2. 發射器內有多少個端子，它們是什麼？

總共有三個端子。發射極、集電極和基極是發射器中使用的重要端子。

Q3. 雙極結型電晶體中有多少個 PON 結？

總共有兩個結。PNP 和 NPN 是這兩個結，為了方便起見，它們是資訊部分。

Q4. FET 是哪種器件？

FET 是一種與單極型器件相關的電晶體。此器件由 n 型和 p 型之間的任何材料製成。