BJT双极型晶体管

BJT双极型晶体管

BJT双极型晶体管也就是三极管，是电流控制型器件；可看做是两个背靠背的PN结；有NPN和PNP两种，那么怎么根据符号来区分是NPN还是PNP呢？

区分NPN和PNP

首先基极（Base）是最容易区分的，一看便知道；另外可以确定的是，不管是NPN还是PNP，带箭头的一极均是发射极（Emitter），那么剩下的一极就是集电极（collector）；搞清楚极性之后，再看发射极上的箭头的方向，若箭头从B指向E，则它是NPN管，若箭头从E指向B则为PNP管；（箭头的方向实际表示了三极管正常工作时电流的方向）

结构

以NPN为列，三极管有三个区域（基区，发射区，集电区）三个区域分别通过欧姆型接触引出与之对应的三个电极（基极，发射极，集电极），同时三个区域之间的两个背靠背的PN结分别为：发射结（P型基区-N型发射区），集电结（P型基区-N型极电区）；
通常，发射区的掺杂浓度远高于基区和集电区；基区很薄，掺杂浓度最低；集电区面积最大，掺杂浓度介于基区和发射区之间；因此E，C不能替换，替换后，性能大大减小；

功能

三极管具有电流放大作用，通过控制基极小电流输入，驱动集电极输出大电流，因此常用在放大电路中（工作在放大状态）；而在数字电路中，当做开关使用（工作在饱和和截止两种状态）；

工作原理：

输入特性：相当于发射结这个PN结二极管的I-V特性，Vbe大于其开启电压后Ib呈指数增长，当Vce增大后曲线右移；
输出特性：三极管有两个PN结，所以对应有四个工作状态；
①发射结反偏，集电结反偏，为截止状态；
②发射结正偏，集电结反偏，为放大状态；
③发射结正偏，集电结正偏，为饱和状态；
④发射结反偏，集电结正偏，为反向放大状态；

截止状态下，当Vbe小于发射结正向导通电压，Vbc小于集电结正向导通电压，两个PN结都反偏，没有电流，三极管截止；

放大状态下，如下图，忽略其他效应，只考虑正偏的发射结引起的内部载流子传输过程；外加Vbe使发射结正偏，集电极偏压Vc高于基极偏压Vb使集电结反偏；发射区中高浓度的电子注入到基区（形成注入电流Ie），其中一部分与基区中空穴复合（形成基区复合电流Ib），由于基区很薄，大部分电子还未与空穴复合就到达集电结边缘，并被集电极的高电位迅速拉到集电区（形成集电极电流Ic）；
整个过程归结为电子从发射结的注入，电子在基区中的输运和复合，电子在集电区被收集，则 Ie=Ib+Ic，β≈Ic/Ib；

饱和状态下，集电极电流Ic不再随基极电流Ib的增大而成比例的增大 ，也就是说Ic<β*Ib(因为此时Vce较小，能吸引基区电子数量有限)；

反向放大状态下，集电结正偏，发射结反偏与正常放大状态下原理类似，相当于将反射区和集电区对换，由于三极管实际结构不对称，对换后三极管性能大大减小；反向放大倍数βr远小于正向放大倍数βf；