令人驚訝的是，首 個(gè)可運行晶體管于 1947 年 12 月 23 日面世，距今已有 70 年！1 晶體管或許是人們發(fā)明的**性的元器件之一。它的出現為集成電路、微處理器以及計算機內存的產(chǎn)生奠定了基礎。

在本文中，我們將討論以下內容；

何為晶體管？

晶體管又稱(chēng)雙極結型晶體管 （BJT），是由電流驅動(dòng)的半導體器件，用于控制電流的流動(dòng)，其中，基極引線(xiàn)中的較小電流控制集電極和發(fā)射極之間較大的電流。它們能用于放大弱信號，用作振蕩器或開(kāi)關(guān)。

晶體管通常由硅晶體制成，采用 N 和 P 型半導體層相互夾合形式。見(jiàn)下圖 1。

圖 1：圖 1a 展示了 2N3904 TO-92 剖視圖，展示了連接到硅基的 E - 發(fā)射極、B - 基極和 C – 集電極引線(xiàn)。圖 1b 摘自 1958 年 5 月的 Radio-Electronics 雜志2，圖中顯示了 N 和 P 型層片及其排列情況（當時(shí)使用的是鍺材料）。

晶體管密閉并封裝在塑料或金屬圓柱形外殼中，帶有三根引線(xiàn)（圖 2）。

圖 2：各種流行封裝類(lèi)型及尺寸對比。

晶體管如何工作？

我們將以 NPN 晶體管為例，來(lái)說(shuō)明晶體管的工作原理。要了解這類(lèi)元件如何作為開(kāi)關(guān)運作，方法很簡(jiǎn)單，即想像水流流經(jīng)閥門(mén)控制的水管即可。水壓代表“電壓”，流經(jīng)水管的水流代表“電流”（圖 3）。大水管代表集電/發(fā)射結，中間由閥門(mén)隔開(kāi)，圖中閥門(mén)以灰色橢圓形表示，像一塊活動(dòng)的擋板，由代表基極的小水管中的水流進(jìn)行致動(dòng)。閥門(mén)保持從集電極到發(fā)射極的水壓。當水流流經(jīng)較小的水管（基極）時(shí)，將打開(kāi)集電/發(fā)射結之間的閥門(mén)，讓水流經(jīng)過(guò)發(fā)射極流向地面（地面表示所有水或電壓/電流的回路）。

圖 3：該圖以圖形化的方式說(shuō)明了晶體管的工作原理。當水流流經(jīng)小水管（基極）時(shí)，將打開(kāi)集電/發(fā)射結之間的閥門(mén)，讓水流經(jīng)過(guò)發(fā)射極流向地面。

為您的應用選擇晶體管

如果只是想要打開(kāi)電路或是開(kāi)啟負載，您應當考慮以下幾點(diǎn)。確定您是想要通過(guò)正電流還是負電流（即分別為 NPN 或 PNP 類(lèi)型）來(lái)偏置或激勵晶體管開(kāi)關(guān)。NPN 晶體管由在基極偏置的正電流驅動(dòng)（或打開(kāi)），以控制從集電極到發(fā)射極的電流。PNP 型晶體管由在基極偏置的負電流驅動(dòng)，以控制從發(fā)射極到集電極的電流。（注意，PNP 極性與 NPN 相反。）更多詳細信息，請參見(jiàn)下圖 4。