盘点三极管NPN与PNP区别
扫描二维码
随时随地手机看文章
三极管NPN与PNP的主要区别在于它们的结构、工作原理和应用场景。
结构差异
NPN三极管由两块N型半导体和一块P型半导体组成,P型半导体在中间,两块N型半导体在两侧1。
PNP三极管则由两块P型半导体中间夹着一块N型半导体组成。
工作原理差异
NPN三极管:当基极施加正向电压时,发射极的电子被注入基极,然后流向集电极,形成电流放大。NPN管在放大区工作时,电压关系为Uc > Ub > Ue12。
PNP三极管:当基极施加反向电压时,发射极的空穴被注入基极,然后流向集电极,形成电流放大。PNP管在放大区工作时,电压关系为Ue > Ub > Uc12。
应用场景差异
NPN三极管通常用于正电源电路,适用于低电平有效的逻辑电路和需要高电平导通的场合。
PNP三极管则适用于负电源电路,适用于高电平有效的逻辑电路和需要低电平导通的场合。
一、npn器件
npn(negative-positive-negative)是一种半导体三极管,其结构包括三个半导体区域:发射区、基区和集电区。其中,发射区和基区之间是发射结,基区和集电区之间是集电结。当给发射结施加正向电压时,电流会从发射区流向基区。
npn器件具有以下特点:
1. 电流增益高。由于npn器件的电流增益大于1,因此它可以放大电流。这是npn器件的主要应用之一,如放大器、振荡器等。
2. 输入阻抗低。npn器件的输入阻抗较低,因此它对信号源的影响较大。这使得npn器件不适合用于高输入阻抗的电路中。
3. 输出阻抗高。npn器件的输出阻抗较高,这意味着它的输出信号容易受到负载电阻的影响。因此,在使用npn器件时需要注意选择合适的负载电阻。
4. 频率响应宽。npn器件的频率响应较宽,因此它可以应用于高速电路中。
pnp(positive-negative-positive)是一种与npn相反的半导体三极管,其结构也包括三个半导体区域:发射区、基区和集电区。其中,发射区和基区之间是发射结,基区和集电区之间是集电结。当给发射结施加正向电压时,电流会从基区流向发射区。
pnp器件具有以下特点:
1. 电流增益低。由于pnp器件的电流增益小于1,因此它不能放大电流。这是pnp器件的主要应用之一,如开关电路、逻辑电路等。
2. 输入阻抗高。pnp器件的输入阻抗较高,因此它对信号源的影响较小。这使得pnp器件适合用于高输入阻抗的电路中。
3. 输出阻抗低。pnp器件的输出阻抗较低,这意味着它的输出信号不容易受到负载电阻的影响。因此,在使用pnp器件时不需要选择太精确的负载电阻。
4. 频率响应较窄。pnp器件的频率响应较窄,因此它不适合应用于高速电路中。
定义差异
NPN型三极管:
这种三极管由两块N型半导体夹着一块P型半导体构成,其中P型半导体位于中间,而两块N型半导体则分别位于两侧。在电子电路中,三极管扮演着至关重要的角色,其核心功能包括电流放大和开关控制。
PNP型三极管:
则是由两块P型半导体中间夹着一块N型半导体所构成,因此得名PNP型三极管。这种类型的三极管还可以描述为电流从发射极E流入的三极管。
电流控制方式的差异
NPN型三极管:
通过B→E的电流(IB)来控制C→E的电流(IC)。在正常放大状态下,E极的电位最低,而C极的电位通常最高,即VC > VB > VE。
PNP型三极管:
则采用E→B的电流(IB)来控制E→C的电流(IC)。在同样条件下,E极的电位最高,而C极的电位最低,即VC < VB < VE。
应用不同
1.在功率放大电路中,如果采用NPN晶体管作为功率放大器,输出级通常采用共射放大电路的形式。在共射放大电路中,输入信号是从基极输入的。但是,由于NPN晶体管的基极电压低于集电极电压(Vcc)因此信号不能直接从电源正极输入到基极。因此,为了使信号能够从电源正极输入到基极,需要在电路中添加一个上偏置电阻(Rb),将输入信号与上偏置电阻(Rb)的分压器一起加到基极上。 这样就可以实现信号从电源正极到基极的输入了。 同时为了保证放大器的正常工作,还需要在电路中添加一个下偏置电阻(Rc),将集电极电压(Vcc)与下偏置电阻(Rc)的分压器一起加到发射极上。这样就可以实现放大器的正常工作了。
2.在功率放大电路中,如果采用PNP晶体管作为功率放大器,输出级通常采用共基放大电路的形式。在共基放大电路中,输入信号是从发射极输入的。由于PNP晶体管的发射极电压低于基极电压(Vbb),因此信号可以直接从电源负极输入到发射极。在共基放大电路中不需要添加上偏置电阳(Rb),但是需要添加一个电阻(Rc)来限制电流的大小。电阻(Rc)的作用是将发射极电流转化为电压并反馈到基极,以实现电压放大作用。
从工作原理上分析,NPN与PNP三极管在功能上具有相似性,但它们的电流流动方向恰恰相反。具体来说,在NPN三极管中,基极电流的方向是从基极流向发射极;然而,在PNP三极管中,这一方向则恰好相反,电流从发射极流出基极。同时,两者在主回路电流的方向上也存在差异:NPN三极管的主回路电流从集电极流向发射极,而PNP三极管则相反,电流从发射极流向集电极。