晶體管(transistor)是一種固體半導(dǎo)體器件(包括二極管、三極管、場(chǎng)效應(yīng)管、晶閘管等,有時(shí)特指雙極型器件),具有檢波、整流、放大、開(kāi)關(guān)、穩(wěn)壓、信號(hào)調(diào)制等多種功能。晶體管作為一種可變電流開(kāi)關(guān),能夠基于輸入電壓控制輸出電流。與普通機(jī)械開(kāi)關(guān)(如Relay、switch)不同,晶體管利用電信號(hào)來(lái)控制自身的開(kāi)合,所以開(kāi)關(guān)速度可以非??欤瑢?shí)驗(yàn)室中的切換速度可達(dá)100GHz以上。
嚴(yán)格意義上講,晶體管泛指一切以半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)的單一元件,包括各種半導(dǎo)體材料制成的二極管(二端子)、三極管、場(chǎng)效應(yīng)管、晶閘管(后三者均為三端子)等。晶體管有時(shí)多指晶體三極管。
晶體管是規(guī)范操作電腦,手機(jī),和所有其 他現(xiàn)代電子電路的基本構(gòu)建塊。由于其響應(yīng)速度快,準(zhǔn)確性高,晶體管可用于各種各樣的數(shù)字和模擬功能,包括放大,開(kāi)關(guān),穩(wěn)壓,信號(hào)調(diào)制和振蕩器。晶體管可獨(dú)立包裝或在一個(gè)非常小的的區(qū)域,可容納一億或更多的晶體管集成電路的一部分。

晶體管的優(yōu)越性
同電子管相比,晶體管具有諸多優(yōu)越性:
構(gòu)件沒(méi)有消耗
無(wú)論多么優(yōu)良的電子管,都將因陰極原子的變化和慢性漏氣而逐漸劣化。由于技術(shù)上的原因,晶體管制作之初也存在同樣的問(wèn)題。隨著材料制作上的進(jìn)步以及多方面的改善,晶體管的壽命一般比電子管長(zhǎng)100到1000倍。
消耗電能極少
僅為電子管的十分之一或幾十分之一。它不像電子管那樣需要加熱燈絲以產(chǎn)生自由電子。一臺(tái)晶體管收音機(jī)只要幾節(jié)干電池就可以半年一年地聽(tīng)下去,這對(duì)電子管收音機(jī)來(lái)說(shuō),是難以做到的。
不需預(yù)熱
一開(kāi)機(jī)就工作。例如,晶體管收音機(jī)一開(kāi)就響,晶體管電視機(jī)一開(kāi)就很快出現(xiàn)畫(huà)面。電子管設(shè)備就做不到這一點(diǎn)。開(kāi)機(jī)后,等一會(huì)兒才聽(tīng)得到聲音,看得到畫(huà)面。顯然,在軍事、測(cè)量、記錄等方面,晶體管是非常有優(yōu)勢(shì)的。
結(jié)實(shí)可靠
比電子管可靠100倍,耐沖擊、耐振動(dòng),這都是電子管所無(wú)法比擬的。另外,晶體管的體積只有電子管的十分之一到百分之一,放熱很少,可用于設(shè)計(jì)小型、復(fù)雜、可靠的電路。晶體管的制造工藝雖然精密,但工序簡(jiǎn)便,有利于提高元器件的安裝密度。

晶體管的控制方式
晶體管的控制方式為輸入電流控制輸出電流。
晶體管由在基極偏置的正電流驅(qū)動(dòng)(或打開(kāi)),以控制從集電極到發(fā)射極的電流。PNP 型晶體管由在基極偏置的負(fù)電流驅(qū)動(dòng),以控制從發(fā)射極到集電極的電流。偏置基極時(shí),需正確使用電阻器以防止過(guò)電流。我在試驗(yàn)板中使用引線零件測(cè)試我的示例電路。多數(shù)工程師在要上市的新產(chǎn)品設(shè)計(jì)中使用晶體管時(shí),會(huì)使用表面貼裝元器件(比 TO-92 封裝尺寸小許多)。
基極需要正偏置(適當(dāng)?shù)碾妷弘娖胶碗娮?才能打開(kāi)集射結(jié),以獲得合適的電流。此外,負(fù)載電阻器 (R1) 的使用也很重要,如此 LED 和晶體管中就不會(huì)有過(guò)多的電流經(jīng)過(guò)。