晶體管（transistor）是一種固體半導體器件，具有檢波、整流、放大
、開關
、穩壓
、信號調製等多種功能。晶體管作為一種可變電流開關，能夠基於輸入電壓控製輸出電流。與普通機械開關（如Relay
、switch）不同，晶體管利用電訊號來控製自身的開合，而且開關速度可以非常快，實驗室中的切換速度可達100GHz以上。

 

晶體管主要分為兩大類：雙極性晶體管（BJT）和場效應晶體管（FET）。

 

晶體管有三個極

；雙極性晶體管的三個極，分別由N型跟P型組成發射極（Emitter）、基極（Base） 和集電極（Collector）;場效應晶體管的三個極，分別是源極（Source）、柵極（Gate）和漏極（Drain）。

 

晶體管因為有三種極性，所以也有三種的使用方式，分別是發射極接地（又稱共射放大、CE組態）、基極接地（又稱共基放大、CB組態）和集電極接地（又稱共集放大、CC組態、發射極隨耦器）。

晶體管的優越性

同電子管相比
，晶體管具有諸多優越性：

 

1
、構件沒有消耗

無wu論lun多duo麼me優you良liang的de電dian子zi管guan
，都dou將jiang因yin陰yin極ji原yuan子zi的de變bian化hua和he慢man性xing漏lou氣qi而er逐zhu漸jian劣lie化hua。由you於yu技ji術shu上shang的de原yuan因yin，晶jing體ti管guan製zhi作zuo之zhi初chu也ye存cun在zai同tong樣yang的de問wen題ti。隨sui著zhe材cai料liao製zhi作zuo上shang的de進jin步bu以yi及ji多duo方fang麵mian的de改gai善shan，晶jing體ti管guan的de壽shou命ming一yi般ban比bi電dian子zi管guan長chang100到1000倍，稱得起永久性器件的美名。

 

2、消耗電能極少

jinweidianziguandeshifenzhiyihuojishifenzhiyi。tabuxiangdianziguannayangxuyaojiaredengsiyichanshengziyoudianzi。yitaijingtiguanshouyinjizhiyaojijiegandianchijiukeyibannianyinianditingxiaqu，zheduidianziguanshouyinjilaishuo，shinanyizuodaode。

 

3、不需預熱

一yi開kai機ji就jiu工gong作zuo。例li如ru，晶jing體ti管guan收shou音yin機ji一yi開kai就jiu響xiang
，晶jing體ti管guan電dian視shi機ji一yi開kai就jiu很hen快kuai出chu現xian畫hua麵mian。電dian子zi管guan設she備bei就jiu做zuo不bu到dao這zhe一yi點dian。開kai機ji後hou，非fei得de等deng一yi會hui兒er才cai聽ting得de到dao聲sheng音yin，看kan得de到dao畫hua麵mian。顯xian然ran，在zai軍jun事shi、測量、記錄等方麵
，晶體管是非常有優勢的。

 

4、結實可靠

比電子管可靠100倍，耐衝擊
、耐振動
，這都是電子管所無法比擬的。另外，晶體管的體積隻有電子管的十分之一到百分之一，放熱很少，可用於設計小型
、複雜
、可靠的電路。晶體管的製造工藝雖然精密，但工序簡便，有利於提高元器件的安裝密度。

 

 

晶體管的開關作用

（一）控製大功率

現在的功率晶體管能控製數百千瓦的功率，使用功率晶體管作為開關有很多優點，主要是；

（1）容易關斷，所需要的輔助元器件少

，

（2）開關迅速，能在很高的頻率下工作
，

（3）可得到的器件耐壓範圍從100V到700V
，應有盡有．

 

幾年前，晶體管的開關能力還小於10kW。目前，它已能控製高達數百千瓦的功率。這主要歸功於物理學家

、技術人員和電路設計人員的共同努力
，改進了功率晶體管的性能。如：

（1）開關晶體管有效芯片麵積的增加，

（2）技術上的簡化
，

（3）晶體管的複合——達林頓

，

（4）用於大功率開關的基極驅動技術的進步。、

 

（二）直接工作在整流380V市電上的晶體管功率開關

晶體管複合（達林頓）和並聯都是有效地增加晶體管開關能力的方法。

 

在這樣的大功率電路中，存在的主要問題是布線。很高的開關速度能在很短的連接線上產生相當高的幹擾電壓。

 

（三）簡單和優化的基極驅動造就的高性能

今日的基極驅動電路不僅驅動功率晶體管
，還保護功率晶體管，稱之為“非集中保護” （和集中保護對照）。集成驅動電路的功能包括：

 

（1）開通和關斷功率開關
；

（2）監控輔助電源電壓；

（3）限製最大和最小脈衝寬度
；

（4）熱保護
；

（5）監控開關的飽和壓降。

 

集成NPN晶體管概述

在雙極型線性集成電路中NPN晶體管的用量最多，所以它的質量對電路性能的影響最大。集成NPN晶體管的結構示意圖如圖2—69所示。它是在P型襯底上擴散高摻雜的N+型掩埋層，生長N型外延層，擴散P型基區、N+型發射區和集電區而製成的。其中N+型掩埋層的作用是為了減小集電區的體電阻。

 

 

縱向晶體管與橫向晶體管的原理及區別

（1）縱向PNP管：

縱向PNP管也稱襯底管，由於結構的關係
，內部的載流子沿著縱向運動。這種管子的特點是
，管子的基區寬度WB可以準確地控製，而且做得很薄。因此，縱向PNP管的β很大。超β管的β值在2000一5000（α＝0.995-0.9998）。

 

是以P型襯底作為集電極，因此隻有集成元器件之間采用PN結隔離槽的集成電路才能製作這種結構的管子。由於這種結構管子的載流子是沿著晶體管斷麵的垂直方向運動的
，故稱為縱向PNP管。這種管子的基區可準確地控製使其很薄，因此它的電流放大係數較大。由於縱向PNP管的集電極必須接到電路中電位的最低點，因而限製了它的應用。在電路中它通常作為射極跟隨器使用。

 

 

（2）橫向PNP管：

這種結構管子的載流子是沿著晶體管斷麵的水平方向運動的，故稱為橫向PNP管。由於受工藝限製
，基區寬度不可能很小，所以它的值相對較低
，一般為十幾倍到二
、三十倍。橫向PNP管的優點是：

 

發射結和集電結都有較高的反向擊穿電壓，所以它的發射結允許施加較高的反壓；另外它在電路中的連接方式不受任何限製，所以比縱向PNP管有更多的用途。它的缺點是結電容較大，特征頻率fT較低，一般為幾~幾十兆赫。

 

在集成電路設計中，往往把橫向PNP和縱向PNP管巧妙地接成複合組態，構成性能優良的放大器。如鏡像電源、微電流源、有源負載、共基—共射
、共基—共集放大器等。