電晶體介紹
電晶體 ( 英語: transistor ),早期 音譯 為 穿細絲體 ,是一種 類似 於 閥門 的 固態 半導體元件 ,可以用於 放大 、 開關 、穩壓、訊號調變和許多其他功能。在1947年,由 約翰·巴丁 、 沃爾特·布喇頓 和 威廉·肖克利 所發明。當時巴丁、布喇頓主要發明半導體三極體;肖克利則是發明 PN二極體 ,他們因為半導體及電晶體效應的研究獲得1956年 諾貝爾物理獎 [1] 。 電晶體由半導體材料組成,至少有三個對外端點(稱為極),(C)集極、(E)射極、(B)基極,其中(B)基極是控制極,另外兩個端點之間的伏安特性關係是受到控制極的非線性 電阻 關係。電晶體基於輸入的電流或 電壓 ,改變輸出端的 阻抗 ,從而控制通過輸出端的 電流 ,因此電晶體可以作為電流開關,而因為電晶體輸出訊號的功率可以大於輸入訊號的功率,因此電晶體可以作為電子放大器。 運用及分類 NPN型電晶體示意圖 電晶體主要分為兩大類: 雙極性電晶體 (BJT)和 場效應電晶體 (FET) 電晶體一般都有三個極,其中一極兼任輸入及輸出端子,(B)基極不能做輸出,(C)集極不能做輸入之外,其餘兩個極組成輸入及輸出對。 電晶體之所以如此多用途在於其訊號放大能力,當微細訊號加於其中的一對極時便能控制在另一對極較大的訊號,這特性叫 增益 。 當電晶體於 線性 工作時,輸出的訊號與輸入的訊息成比例,這時電晶體就成了一 放大器 。這是在 類比電路 中的常用方式,例如電子放大器、音頻放大器、射頻放大器、 穩壓電路 ; 當電晶體的輸出不是完全關閉就是完全導通時,這時電晶體便是被用作 開關 使用。這種方式主要用於 數位電路 ,例如數位電路包括 邏輯閘 、 隨機存取記憶體 (RAM)和 微處理器 。另外在 開關電源 中,電晶體也是以這種方式工作。 而以何種形式工作,主要取決於電晶體的特性及外部電路的設計。 雙極性電晶體的三個極,射極(Emitter)、基極(Base)和集極(Collector) [2] :31 ; 射極到基極的微小 電流 ,會使得射極到集極之間的阻抗改變,從而改變流經的電流 [2] :31 ; 場效應電晶體的三個極,源極(Source)、閘(柵)極(Gate)和汲極(Drain) [2] :41 。 在閘極與源極之間施加電壓能夠改變源極與汲極之間的阻抗...