[忽软忽硬] 动手做电脑 006 晶体管的工作原理

我主要是想做一台电脑出来,所以对晶体管其它方面的应该不过 多涉及,只专注于 NPN 晶体管。先来做个实验来看看晶体管的工作的 情况。

通过实验可以看到,当中间这个针脚通电的时候,灯泡就亮了。在 计算机中,我们用的就是晶体管的开关功能。晶体管也叫三级管,因 为它有三个针脚,这三个针脚的名字分别是中间的基极 (Base),左边 的发射极 (Emitter) 和右边的集电极 (Collector)。

如果只考虑晶体管的部分,其电路图如下:

Template for the kaobook Class

NPN 晶体管的示意图如上,总共有三个部分,两端是 n 型半导体, 中间是 p 型半导体。前面讲半导体的时候,我们已经分析了 pn 结,在 这里可以用 pn 结来分析,假设我们有一把刀,在 p 型半导体的中间把 晶体管分开,会形成两个 pn 结。

先来看一下正向偏置,假设我们的电压是慢慢升高的,对硅管来 说,当电压升到 0.7V(0.6V-0.8V)的时候,电流会突然增高。这个电 压有个学名叫⻔槛电压或者正向压降。如果是锗管,这个电压是 0.2V

(0.2V-0.3V)。还有几个术语讲一下,p 型半导体这一端叫做高电位端, n 型半导体这一端叫低电位端,这样显得比较专业一点。所谓正向偏 置就是正极接在高电位端,负极接在低电位端。

与之相反的是反向偏置,正极接在低电位端,负极接在高电位端。 在反向偏置的时候,几乎没有电流通过,如果接上一个高灵敏度的电 流表,仍会看到有电流通过,这个电流也有个学名叫漏电流。当反向 电流足够大以后,反向电流会急剧增大,也被称之为击穿。被击穿以 后,晶体管会升温,如果击穿时间很短的话,可能晶体管只是有些损 伤,如果时间⻓的话,晶体管会被烧毁。

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注