晶体管

晶体管 （正體）

用在开关式电源上的大功率晶体管。安装在铝质散热片上以加强降温。

晶体管（transistor）是一种固体半导体器件，可以用于放大、开关、稳压、信号调制和许多其他功能。

晶体管作为一种可变开关，基于输入的电压，控制流出的电流，因此晶体管可做为电流的开关，和一般机械开关（如Relay、switch）不同处在于晶体管是利用电讯号来控制，而且开关速度可以非常之快，在实验室中的切换速度可达100GHz以上。

介绍

NPN型晶体管示意图

晶体管主要分为两大类：双极性晶体管（BJT）和场效应晶体管（FET）。

晶体管有三个极；双极性晶体管的三个极，分别由N型跟P型组成发射极（Emitter）、基极 (Base) 和集电极（Collector）; 场效应晶体管的三个极, 分别是源极 （Source）、栅极（Gate）和漏极（Drain）。

晶体管因为有三种极性，所以也有三种的使用方式，分别是发射极接地(又称共射放大、CE组态)、基极接地(又称共基放大、CB组态)和集电极接地(又称共集放大、CC组态、发射极随隅器)。

在双极性晶体管中，发射极到基极的很小的电流, 会使得发射极到集电极之间, 产生大电流; 在场效应晶体管中，在栅极施加小电压, 来控制源极和漏极之间的电流。

在模拟电路中，晶体管用于放大器、音频放大器、射频放大器、稳压电路; 在计算机电源中，主要用于开关电源。

晶体管也应用于数字电路，主要功能是当成电子开关。数字电路包括逻辑门、随机存取内存 (RAM) 和微处理器。

晶体管在使用上有许多要注意的最大额定值，像是最大电压、最大电流、最大功率……，在超额的状态下使用，晶体管内部的结构会被破坏。每种型号的晶体管还有特有的特性，像是直流放大率hfe、NF噪讯比…等，可以借由晶体管规格表或是Data Sheet得知。

晶体管在电路最常用的用途应该是属于讯号放大这一方面，其次是阻抗匹配、讯号转换……等，晶体管在电路中是个很重要的元件，许多精密的组件主要都是由晶体管制成的。

基本原理

重要性

晶体管被认为是现代历史中最伟大的发明之一，在重要性方面可以与印刷术，汽车和电话等的发明相提并论。晶体管实际上是所有现代电器的关键主动（active）元件。晶体管在当今社会的重要性主要是因为晶体管可以使用高度自动化的过程进行大规模生产的能力，因而可以不可思议地达到极低的单位成本。

虽然数以百万计的单体晶体管还在使用，绝大多数的晶体管是和二极管，电阻，电容一起被装配在微芯片（芯片）上以制造完整的电路。模拟的或数字的或者这两者被集成在同一颗芯片上。设计和开发一个复杂芯片的生产成本是相当高的，但是当分摊到通常百万个生产单位上，每个芯片的价格就是最小的。一个逻辑门包含20个晶体管，而2005年一个高级的微处理器使用的晶体管数量达2.89亿个。

晶体管的成本，灵活性和可靠性使得其成为非机械任务的通用器件，例如数字计算。在控制电器和机械方面，晶体管电路也正在取代电机设备，因为它通常是更便宜，更有效地仅仅使用标准集成电路并编写计算机程序来完成同样的机械任务，使用电子控制，而不是设计一个等效的机械控制。

因为晶体管的低成本和后来的电子计算机，数字化信息的浪潮来到了。由于计算机提供快速的查找、分类和处理数字信息的能力，在信息数字化方面投入了越来越多的精力。今天的许多媒体是通过电子形式发布的，最终通过计算机转化和呈现为模拟形式。受到数字化革命影响的领域包括电视，广播和报纸。

类型

穿孔的晶体管

PNP型・NPN型晶体管回路记号

晶体管种类很多，依工作原理可粗分为双极性接面晶体管(bipolar junctiontransistor,BJT) 和场效晶体管(field effect transistor, FET)。

参见

• 真空管
• 半导体
• 集成电路

外部链接

• 第一个晶体管的发明

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