晶体管简介
晶体管（transistor）是一种固体半导体器材，具有检波、整流、扩大、开关、稳压、信号调制等多种功用。晶体管作为一种可变电流开关，能够根据输入电压操控输出电流。与一般机械开关（如Relay、switch）不同，晶体管运用电信号来操控本身的开合，并且开关速度能够非常快，实验室中的切换速度可达100GHz以上。
晶体管首要分为两大类：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，所以也有三种的运用办法，分别是发射极接地（又称共射扩大、CE组态）、基极接地（又称共基扩大、CB组态）和集电极接地（又称共集扩大、CC组态、发射极随耦器）。
晶体管的优越性
同电子管比较，晶体管具有许多优越性：
1、构件没有耗费
不管多么优秀的电子管，都将因阴极原子的改变和缓慢漏气而逐步劣化。因为技能上的原因，晶体管制造之初也存在相同的问题。跟着资料制造上的前进以及多方面的改进，晶体管的寿数一般比电子管长100到1000倍，称得起永久性器材的美名。
2、耗费电能很少
仅为电子管的十分之一或几十分之一。它不像电子管那样需求加热灯丝以发生自由电子。一台晶体管收音机只需几节干电池就能够半年一年地听下去，这对电子管收音机来说，是难以做到的。
3、不需预热
一开机就作业。例如，晶体管收音机一开就响，晶体管电视机一开就很快呈现画面。电子管设备就做不到这一点。开机后，非得等一会儿才听得到声响，看得到画面。明显，在军事、丈量、记载等方面，晶体管对错常有优势的。
4、健壮牢靠
比电子管牢靠100倍，耐冲击、耐振荡，这都是电子管所无法比拟的。别的，晶体管的体积只要电子管的十分之一到百分之一，放热很少，可用于规划小型、杂乱、牢靠的电路。晶体管的制造工艺尽管精细，但工序简洁，有利于前进元器材的装置密度。
晶体管的开关效果
（一）操控大功率
现在的功率晶体管能操控数百千瓦的功率，运用功率晶体管作为开关有许多长处，首要是；
（1）简略关断，所需求的辅佐元器材少，
（2）开关敏捷，能在很高的频率下作业，
（3）可得到的器材耐压规模从100V到700V，包罗万象．
几年前，晶体管的开关才干还小于10kW。现在，它已能操控高达数百千瓦的功率。这首要归功于物理学家、技能人员和电路规划人员的共同努力，改进了功率晶体管的功用。如
（1）开关晶体管有用芯片面积的添加，
（2）技能上的简化，
（3）晶体管的复合——达林顿，
（4）用于大功率开关的基极驱动技能的前进。 、
（二）直接作业在整流380V市电上的晶体管功率开关
晶体管复合（达林顿）和并联都是有用地添加晶体管开关才干的办法。
在这样的大功率电路中，存在的首要问题是布线。很高的开关速度能在很短的衔接线上发生适当高的搅扰电压。
（三）简略和优化的基极驱动造就的高功用
今天的基极驱动电路不只驱动功率晶体管，还维护功率晶体管，称之为“非会集维护” （和会集维护对照）。集成驱动电路的功用包含：
（1）注册和关断功率开关；
（2）监控辅佐电源电压；
（3）约束最大和最小脉冲宽度；
（4）热维护；
（5）监控开关的饱满压降。
集成NPN晶体管概述
在双极型线性集成电路中NPN晶体管的用量最多，所以它的质量对电路功用的影响最大。集成NPN晶体管的结构示意图如图2—69所示。它是在P型衬底上分散高掺杂的N+型掩埋层，成长N型外延层，分散P型基区、N+型发射区和集电区而制成的。其间N+型掩埋层的效果是为了减小集电区的体电阻。
纵向晶体管与横向晶体管的原理及差异
（1）纵向PNP管：
纵向PNP管也称衬底管，因为结构的联系，内部的载流子沿着纵向运动。这种管子的特点是，管子的基区宽度WB能够精确地操控，并且做得很薄。因此，纵向PNP管的β很大。超β管的β值在2000一5000（α＝0.995-0.9998）。
是以P型衬底作为集电极，因此只要集成元器材之间选用PN结阻隔槽的集成电路才干制造这种结构的管子。因为这种结构管子的载流子是沿着晶体管断面的笔直方向运动的，故称为纵向PNP管。这种管子的基区可精确地操控使其很薄，因此它的电流扩大系数较大。因为纵向PNP管的集电极有必要接到电路中电位的最低点，因此约束了它的运用。在电路中它一般作为射极跟从器运用。
（2）横向PNP管：
这种结构管子的载流子是沿着晶体管断面的水平方向运动的，故称为横向PNP管。因为受工艺约束，基区宽度不可能很小，所以它的值相对较低，一般为十几倍到二、三十倍。横向PNP管的长处是：
发射结和集电结都有较高的反向击穿电压，所以它的发射结答应施加较高的反压；别的它在电路中的衔接办法不受任何约束，所以比纵向PNP管有更多的用处。它的缺陷是结电容较大，特征频率fT较低，一般为几~几十兆赫。
在集成电路规划中，往往把横向PNP和纵向PNP管奇妙地接成复合组态，构成功用优秀的扩大器。如镜像电源、微电流源、有源负载、共基—共射、共基—共集扩大器等。
