双极型晶体管(BJT)是一种电流控制型三端半导体器件,由三部份搀杂程度不同的半导体材料组成,晶体管中搀杂不同的极性决定了晶体管的类型:型晶体管和型晶体管PNPNPN。双极型晶体管是电子技术中最重要的器件,被用于放大、开关、稳压、信号调制等电路中。
双极型晶体管之所以被称为「双极型」,是由于其工作原理基于两种载流子的运动:电子和空穴。以型晶体管为例NPN,当一个小电流注入到基极(B)和发射极(E)之间时,会改变基极区域的电荷散布,从而控制集电极(C)和发射极之间的大电流活动。简单来讲,基极电流就像一个「水龙头」,可以控制集电极电流这股「水流」的大小。
双极型晶体管有三种基本工作区域:放大区、饱和区和截止区放大区,晶体管可以将输入信号放大,输出电流与输入电流成线性关系,这是晶体管最经常使用的工作区域饱和区,集电极电流到达最大值,不再随基极电流的增加而增加截止区,集电极电流几近为零,晶体管相当于一个断开的开关。
双极型晶体管的运用非常,比如可以:
放大电路: 双极型晶体管可以将微弱的电信号放大,用于音频放大器、高频放大器等电路中。
开关电路: 双极型晶体管可以作为电子开关,用于控制电路的通断,用于电源开关、逻辑电路等。
振荡电路: 双极型晶体管可以构成各种振荡器,产生特定频率的电信号,用于时钟电路、信号产生器等。
总而言之,双极型晶体管作为一种重要的电子元件,工作原理基于半导体材料的特性和两种载流子的运动。能够放大、开关、振荡等多种功能电子技术领域,有着着不可替换的作用。