PNP晶体管工作原理、特点及应用

PNP晶体管是双极结晶体管(BJT’s)的一个子类。它是一种基本晶体管，常用于各种电子电路中。它用于信号放大、开关和振荡器等功能。这篇文章提供了关于PNP晶体管的详细信息，PNP晶体管如何工作，它的特点，应用，优点和缺点。

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什么是PNP晶体管

PNP晶体管是一种双极结晶体管，由三层组成，其中“N”掺杂层夹在两个“P”掺杂层之间。在PNP晶体管中，电子是少数载流子，空穴是大多数载流子。电流的流动是由于孔的运动。它有两个PN结：

• 发射极基极结
• 集电极-基极结

图1 - PNP晶体管简介

小基极电流有能力控制大发射极电流，因为它是电流控制装置。其结构与NPN晶体管相反，但工作原理相似。

PNP晶体管符号显示从发射极向内指向基极的箭头，指示常规电流流的方向。当连接到基极的源电压低时，PNP晶体管被认为是“开”的，当它高时，PNP晶体管被认为是“关”的。

图2 - PNP晶体管符号

PNP晶体管如何工作

要了解晶体管的工作原理，就必须了解半导体的特性。

元素周期表的第四列包含某些在受控条件下既像导体又像绝缘体的元素。这些元素被称为半导体。电子在半导体中移动得很慢，空穴比电子移动得慢。只需要少量的给体原子或受体原子就能产生半导体电阻率的变化。

PNP晶体管工作时，基极发射极结正向偏压基极集电极结为反向偏置．当p型半导体连接到正极，n型半导体连接到负极时，一个结被称为正向偏置。在反向偏置中，p型半导体连接到负极，n型半导体连接到正极。

图3 - PNP晶体管的结构和电路符号

基极集电极区域是反向偏置的，使用外部电压源。这意味着碱比收集器具有更高的电位。反向偏置不会产生扩散，因此在终端之间没有电流流动。

基极发射极区域正向偏置，因此在发射极的电压比在基极(V_是)．小孔被推入发射极(p区)，从电压源(V)的正端穿过耗尽区进入基极_是)．由于发射极高度掺杂，它吸引了大量扩散到基底区域的电子。

同时，电子从负极流出，将靠近发射极-基极结的电子推入发射极。这导致电流(I_E)从发射器流向收集器。

集电极电流或基极电流可用以下公式计算:

基极比发射极负，硅半导体约0.7伏特，锗半导体约0.3伏特。

总之，增加正向偏置电压，发射极-基极结势垒降低。这允许更多的载波到达集电极，从而增加从发射极到集电极的电流流。这也意味着降低正向偏置电压会降低电流流量。

阅读有关PN结，正向偏置，反向偏置和耗尽层

PNP晶体管特性

直流电流和电压之间的关系用图形表示，称为特性。PNP晶体管的两个重要特征是:

• 输入特征
• 输出特性

公共基础配置的输入特征

在公共基配置中，对于各种恒定值的输出电压(V_公元前)，曲线在输入电流(I_E)与输入电压(V_是)．

下图显示了输入特征的近似图。从这一特性曲线可以推断，对于固定的输出电压(V_公元前)时，发射极电压与发射极电流(I_E)．

图4 -公共基础配置的输入特性

公共基础配置的输出特性

对于各种恒定值的输入电流(I_E)，在输出电流(I_C)和输出电压(V_公元前)．下图显示了输出特性，其中有三个感兴趣的区域，分别为活跃区域、截止区域和饱和区域。晶体管在截止区充当“关”开关，在饱和区充当“开”开关。

图5 -通用基本配置的输出特性

• 在有源区，基极发射极结正向偏置，集电极基极结反向偏置。
• 在截止区，基极发射极结和集电极基极结都是反向偏置的。
• 在饱和区，基极发射极结和集电极基极结都是正向偏置的。

PNP晶体管的应用

PNP晶体管的应用包括:

• 它们被用于设计放大器电路，如b类放大器。
• 它们用于一般的运动控制。
• PNP晶体管广泛应用于达林顿对电路中。
• 它们被用作开关。
• 它们被用作振荡器。

PNP晶体管的优点

PNP晶体管的优点是:

• PNP晶体管用于源电流。
• 使电路设计更简单，因为它产生的信号参考负电源轨道。
• 像其他晶体管一样，它的尺寸更小，可以成为集成电路的一部分。
• 它们产生的噪声比NPN晶体管小。

缺点的PNP型晶体管

PNP晶体管的缺点是:

• PNP晶体管比NPN晶体管速度相对较慢。
• 它们不能在更高的频率上工作。
• 与NPN晶体管相比，性能水平较低。

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