芯片晶体管工作原理

　　晶体管是一个简单的组件，可以使用它来构建许多有趣的电路。在本文中，将带你了解晶体管是如何工作的，以便你可以在后面的电路设计中使用它们。一旦你了解了晶体管的基本知识，这其实是相当容易的。

　　晶体管的工作原理利用半导体的特性，每个管子工作原理个不同，S是指源极(Source)，D是指漏极(Drain)，G是栅极(Gate)。晶体管的工作原理其实很简单，就是用两个状态表示二进制的“0”和“1”。源极和漏极之间是沟道(Channel)，当没有对栅极(G)施加电压的时候，沟道中不会聚集有效的电荷，源极(S)和漏极(S)之间不会有有效电流产生，晶体管处于关闭状态。可以把这种关闭的状态解释为“0”。当对栅极(G)施加电压的时候，沟道中会聚集有效的电荷，形成一条从源极(S)到漏极(D)导通的通道，晶体管处于开启状态，可以把这种状态解释为“1”。这样二进制的两个状态就由晶体管的开启和关闭状态表示出来了。

　　一、晶体管工作原理-简介

　　晶体管，英文名Transistor，是指所有基于半导体材料的单个元件，如二极管、三极管、场效应晶体管等。晶体管具有整流、检波、放大、稳压、开关等多种功能。它具有响应速度快、精度高的特点。它是手机、平板电脑等现代电子电路标准化运作的基本积木，目前已被广泛应用。

　　二、晶体管工作原理-分类

　　晶体管一般是指所有的半导体器件，包括N种以上，所以可以用不同的方式分类。根据所用材料的不同，晶体管可分为硅晶体管和锗晶体管。根据极性的不同，可分为NPN型晶体管和PNP型晶体管。根据结构和制造工艺的不同，可分为扩散晶体管、合金晶体管和平面晶体管。还可以根据不同的电流容量、不同的工作频率、不同的封装结构分为不同的类型。但晶体管多指晶体管，主要分为双极型晶体管(BJT)和场效应晶体管(FET)。接下来，我们将以BJT和场效应管为例来解释晶体管的工作原理。

　　三、晶体管工作原理——双极晶体管

　　双极晶体管，英文名为Bipolar Transistor，是双极结型晶体管的缩写。因为它有三个端子，我们通常称之为三极管。三极管由两个PN结组成，分为发射极、基极和集电极，对应产生发射极、基极和集电极三个电极。

　　三极管的工作原理是酱紫。一是电源作用于发射极结使发射极结正向偏置，发射极区的自由电子不断流向基极区形成发射极电流；其次，自由电子从发射区流向基区后，首先聚集在发射结附近，但随着这里自由电子的增多，在基区形成了电子浓度的差异，使得自由电子逐渐从发射结流向基区的集电极结，形成集电极电流。最后，由于集电极结处反向电压较大，阻止了集电极区的自由电子向基区扩散，聚集在集电极结附近的自由电子被吸引到集电极区形成集电极电流。

　　四、晶体管工作原理——场效应晶体管

　　场效应晶体管(FET)，英文名为Field Effect Transistor(场效应晶体管)，是通过控制输入电路的电场效应来控制输出电路电流的器件。可分为结与绝缘栅、增强与耗尽、N沟道与P沟道。接下来我们就以N沟道结型FET为例来说明它的工作原理。

　　对应三极管的基极、集电极和发射极，FET分别是栅极、漏极和源极。栅极和源极之间加负电压，漏极和源极之间加直流电压，保证FET能正常工作。施加的负电压越大，PN结处形成的耗尽区越厚，导电沟道越窄，沟道电阻越大，漏电流越小。相反，施加的负电压越小，PN结处形成的耗尽区越薄，导电沟道越厚，沟道电阻越小，漏电流越大。因此，通过控制施加在栅极和源极之间的负电压来控制沟道电流。