npn型双极面结型晶体管 (BJT) 是如何运作的

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双极面结型晶体管 (BJT) 是一种半导体元件,见图1。它由三个掺杂半导体区域 (基极、集电极和发射极) 构成,而这三个掺杂区域之间刚好形成了两个p-n结。在基极和发射极之间的p-n结存在一个约为0.6 V的导通电压 (V0),这是BJT一个很重要的参数。在场效应晶体管 (FET) 中,电流只透过单一种电荷载流子 (电子或空穴) 的移动而产生,而BJT则有所不同,其电流是同时透过两种电荷载流子 (电子和空穴) 的移动而产生的,所以称之为双极面。

图1: 双极面结型晶体管

双极面结型晶体管有两个类型:npn和pnp。npn类型包含两个n型区域和一个分隔它们的p型区域;pnp类型则包含两个p型区域和一个分隔它们的n型区域,图2和图3分别是它们的电路符号。以下的说明将集中在npn BJT。

图2: npn BJT 的电路符号

图3: pnp BJT 的电路符号

BJT工作于三种不同模式:截止模式、线性放大模式及饱和模式,见图4。

图4: npn BJT的IC-VCE特性曲线

BJT在电子学中是非常重要的元件。它们被广泛应用在其他展品中,特别是模拟电路里的放大器和数码电路里的电子开关。

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