PNP晶体管的工作原理，如何识别PNP晶体管

一、引言

PNP 晶体管是双极结型晶体管
（BJT）。PNP晶体管具有与NPN晶体管完全不同的结构。在PNP晶体管结构中，两个PN结二极管相对于NPN晶体管反转，使得两个P型掺杂半导体材料被一层薄薄的N型掺杂半导体材料隔开。

PNP晶体管中的大多数电流载流子是空穴s，而电子是少数电流载流子。施加到PNP晶体管的所有电源电压的极性都是反转的。电流在PNP中吸收到基极，由于PNP是电流控制器件，适度的基极电流可以调节巨大的发射极集电极电流。

II. 什么是PNP晶体管？

PNP 晶体管是将一种 n 型材料与两种 p
型材料掺杂在一起的晶体管。它是一种由电流供电的设备。适量的基极电流调节了发射极和集电极电流。在PNP晶体管中，两个晶体二极管背靠背连接。发射极-基极二极管位于二极管的左侧，而集电极-基极二极管位于二极管的右侧。

PNP晶体管中的大多数载流子构成了孔中的电流。晶体管内部空穴的运动产生电流，而晶体管引线中的电子流产生电流。当微小电流流过其基极时，PNP
晶体管接通。在PNP晶体管中，电流从发射极传递到集电极。

PNP
晶体管的字母表示晶体管的发射极、集电极和基极所需的电压。PNP晶体管的基极始终与发射极和集电极成正比。在PNP晶体管中，电子从基极端子中抽取。在到达集电极末端之前，进入底座的电力被放大。

三、PNP晶体管符号

字母PNP代表PNP晶体管。PNP晶体管的符号如下图所示。电流从发射极流向PNP晶体管中的集电极，如向内箭头所示。

PNP 晶体管符号

四、PNP晶体管结构

下图描述了PNP晶体管的结构。发射极和基极结正向偏置，而集电极和基极结偏置反向。电子被正向偏置发射极吸引到电池，导致电流从发射极流向集电极。

掺杂半导体可以在晶体管的三个不同部分中找到。一侧有一个发射器，另一侧有一个收集器。术语“基地”是指中心区域。晶体管的三个组件将在下面详细介绍。

PNP 晶体管结构

发射

发射器有责任向接收器提供电荷载流子。为了提供大量的电荷载流子，与基极相比，发射器不断正向偏置。

基础

晶体管的基极是中间的部分，通过两个PN结连接发射极和集电极。由于基极-发射极结是正向偏置的，因此发射极电路具有低电阻。由于基极-集电极结的反向偏置，集电极电路具有高电阻。

集电极是另一侧发射极收集电荷的部分。收藏家在收藏方面总是对相反的方向有偏见。

因为它有两个PN结，所以晶体管可以与两个二极管相媲美。发射极和基极之间的结点称为发射极-基极二极管或发射极二极管。集电极基极二极管，也称为集电极二极管，是集电极和基极之间的结点。

五、PNP晶体管的工作原理

电压源（VEBpositive）的端子连接到发射极（P型），而负极端子连接到基端子（N型）。因此，发射极-基极结向前偏置。

此外，电压源（VCB）的正极端子连接到基端子（N型），而负极端子连接到集电极端子（P型）。因此，集电极-基极结反向偏置。

PNP晶体管的工作原理

由于它以正向偏置方式连接，因此发射极-基极结处的耗尽区域由于这种偏置而变窄。由于集电极-基极结处于反向偏置状态，因此集电极-基极结处的耗尽区非常大。

发射极-基极结向前偏置。结果，来自发射器的大量空穴穿过耗尽区域并进入基座。同时，只有少数电子从基极到达发射器并与空穴s重新结合。

基底层中存在的电子量等于发射器中丢失的空穴数量。然而，基中的电子量相对适中，因为它是一个非常轻掺杂和薄的区域。因此，几乎所有的发射极孔都将穿过耗尽区域并穿透基层。

由于孔的移动，电流将流经发射极-基极结。该电流称为发射极电流（IE）。为了流动发射极电流，空穴是主要的电荷载流子。

未与碱基中的电子重新结合的剩余空穴将继续进入收集器。由于穿孔，集电极电流（IC）通过集电极基座区域。

六、PNP晶体管配置

（注意：对于PNP晶体管，箭头表示发射极和典型电流，“in”。

附图描述了NPN晶体管的结构和端电压。PNP 晶体管具有与其 NPN
双极表亲非常相似的特性，不同之处在于，对于第一个教程“公共基极”、“共发射极”和“公共集电极”中讨论的三种可能配置中的任何一种，电流和电压方向的极性（或偏置）都是相反的。

由于PNP晶体管的基极端子相对于发射极始终偏置为负，因此基极和发射极（VBE）之间的电压现在在基极为负，在发射极为正。

此外，发射极电源电压相对于集电极（VCE）为正。因此，要使PNP晶体管导通，发射极必须始终比基极和集电极更正。

如图所示，电压源耦合到PNP晶体管。这一次，发射极连接到电源电压V抄送通过负载电阻器，RL，限制流过连接到集电极端子的设备的最大电流。基电压VB相对于发射极偏置负，并连接到基极电阻R。B，用于再次限制最大基极电流。

为了使基极电流在 PNP 晶体管中流动，基极必须比发射极（电流必须离开基极）更负，对于硅器件大约 0.7 伏，对于锗器件，基极电流和集电极电流的负值约为
0.3 伏，用于计算基极电阻、基极电流或集电极电流的公式与用于等效 NPN 晶体管的公式相同，并给出如下。

NPN和PNP晶体管之间的基本区别在于晶体管结的适当偏置，因为电流和电压极性总是相互对立的。因此，在上述电路中，Ic = Ie -
Ib，因为电流必须离开基极。

通常，PNP晶体管可以替代大多数电子电路中的NPN晶体管;主要区别在于电压和电流流向的极性。

七、PNP晶体管电路

PNP 晶体管的输出特性曲线与等效的 NPN 晶体管的输出特性曲线基本相似，不同之处在于它们旋转 180o 以适应反极性电压和电流（即对于 PNP
晶体管，电子电流从基极和集电极流向电池）。为了确定PNP晶体管的工作点，可以在I-V曲线上绘制相同的动态负载线。

八、PNP晶体管的应用

PNP晶体管用于源出电流，即电流流出集电极。

PNP 晶体管用作开关。

这些用于放大电路。

当我们需要通过按下按钮关闭某些东西时，就会使用 PNP 晶体管。即紧急关闭。

用于达林顿对电路。

用于配对电路以产生连续功率。

用于重型电机以控制电流。

用于机器人应用。

IX. PNP 晶体管的优势

为了提供电流，使用PNP晶体管。

由于它产生的信号以负电源轨为基准，因此简化了电路设计。

与NPN晶体管相比，它们产生的噪声更少。

它比其他晶体管小，可以像其他晶体管一样用于集成电路。

X. 如何识别PNP晶体管

PNP晶体管通常通过其结构来识别。在比较NPN和PNP晶体管的结构时，我们看到了各种差异。识别PNP晶体管的另一种方法是，对于正电压，它通常处于OFF，对于微小的输出电流和相对于发射极的基极负电压，它通常处于ON状态。但是，为了最有效地识别它们，我们使用另一种技术，涉及计算三个端子之间的电阻，例如基极、发射极和集电极。

为了识别NPN和PNP晶体管，我们有一些标准的电阻值。每对端子必须在两个方向上测试电阻值，总共进行六次测试。这种方法对于快速识别PNP晶体管非常有益。我们现在可以观察每对终端的运行方式。

发射极基座端子

发射极基极区域的功能类似于二极管，但它只在一个方向上导通。

集电极底座端子

集电极基极区域还用作二极管，仅以一种方式传导电流。

发射极-集电极端子

发射极-集电极区域具有二极管的外观，但它不在任何方向上导电。

现在让我们看一下电阻值表，以识别NPN和PNP晶体管，如下表所示。

然后，我们可以将PNP晶体管定义为通常为“OFF”，但是适度的输出电流和相对于其发射极（E）的基极（B）的负电压将使其“打开”，从而允许大的发射极-集电极电流流动。当Ve比Vc大得多时，PNP晶体管导通。

换句话说，双极PNP晶体管仅在基极和集电极端子均针对发射极极化时才导通。

十一、PNP 与 NPN 晶体管

下表总结了PNP晶体管和NPN晶体管之间的主要区别：