晶体管的功能

晶体管具有放大和开关电信号的功能。 比如在收音机中，会扩大（放大）空中传输过来的非常微弱的信号，并通过扬声器播放出来。这就是晶体管的放大作用。 另外，晶体管还能仅在事先确定的信号到达时才工作，这时发挥的是开关作用。 我们常听到的“IC”也好“LSI”也好，都是晶体管的集合体，是晶体管构成了其功能的基础。

【晶体管的基本功能示意图】

下面通过发射极接地时的开关工作来介绍起到开关作用的晶体管。

当晶体管的基极引脚被施加电压（约0.7V以上）并流过微小电流时，晶体管会导通，电流会在集电极和发射极之间流动。

反之，当施加到基极引脚的电压较低（约0.7V以下）时，集电极和发射极处于关断状态，电流不流动。

晶体管的开关工作就像使用基极作为开关来打开和关闭从集电极流向发射极的电流。

【开关导通示意图】

下面通过比较自来水供水机制来介绍晶体管的功用。晶体管有三个引脚，分别是发射极、基极和集电极。基极相当于水龙头开关，发射极相当于水龙头出水口，集电极相当于水箱。用很小的力（向基极输入信号）控制水龙头开关，就会有大量的水从水箱（集电极）流向水龙头出水口（发射极）。通过这样的比喻来思考的话，可能更容易理解。

现在，我们使用图1和图2更详细地讲解一下晶体管的放大原理。流经集电极的电流是与输入电压e和偏置电压E1构成的基极-发射极间电压 (VBE)成正比的电流(IB)的hfe*1倍电流(IC)。随着该集电极电流IC流过电阻器RL，在电阻器RL两端出现IC×RL的电压。最终，输入电压e被转换（放大）为电压ICRL并在输出中体现出来。 ※1：hfe 晶体管的直流电流放大系数

晶体管由PN结组成，通过在基极流过电流，而在集电极-发射极间流过电流。 在这里，以NPN晶体管为例来说明其工作原理。 当在基极和发射极之间施加正向电压（VBE）时，发射极的电子（负电荷）流入基极，部分电子会与基极的空穴（正电荷）结合。这就是基极的微小电流（IB）。 基极（P型半导体）在结构上很薄，从发射极流入基极的大部分电子会扩散到集电极。 电子（负电荷）被集电极-发射极间电压（VCE）吸引并向集电极的电极方向移动。这就是集电极电流IC。 ＜电流方向与电子移动方向相反＞