什么是PNP和NPN晶体管？PNP和NPN有什么区别？

PNP 和 NPN 是两种类型的双极结型晶体管 （BJT）。BJT由可以放大电流的掺杂材料制成。它具有PNP和NPN配置选项。PNP 和 NPN
晶体管可用于放大或开关。本文将解释NPN和PNP之间的区别。

什么是PNP和NPN晶体管？

晶体管是通过混合两种不同类型的半导体而创建的：n型和p型。电子给体原子由n型半导体携带。而电子受体原子由p型半导体（空穴）携带。

NPN 晶体管

NPN型晶体管由具有低掺杂水平的p型半导体材料制成。发射器掺杂的供体杂质比收集器高得多，而收集物的掺杂水平远低于发射器。

NPN晶体管的偏置排列与PNP晶体管的偏置排列相反。电压已反转。

电子具有比空穴更高的迁移率，是NPN类型的主要电荷载流子。因此，NPN型晶体管的响应时间比PNP型晶体管快。因此，NPN型晶体管是高频相关器件中最常用的，并且它们比PNP型晶体管制造简单，使它们成为两种类型中更常用的。

PNP 晶体管

PNP晶体管由具有低供体杂质掺杂浓度的n型半导体材料制成。发射器掺杂的受体杂质浓度高于集电极，收集物掺杂的浓度低于发射器。

BE结通过向基极施加较低的电位来实现正向偏置，而BC结通过向集电极施加相当低的电压进行反向偏置。PNP晶体管可以用作这种形式的开关或放大器。

构成PNP晶体管中大部分电荷载流子的空穴的迁移率很差。结果，频率响应率降低，电流受到限制。

当在电路中使用时，PNP和NPN晶体管的行为相似。但是，电压源连接的极性和电流流向不同。在大多数情况下，NPN晶体管可以用PNP晶体管代替，反之亦然，但必须改变电源极性。

PNP和NPN有什么区别？

NPN 代表负-正-负晶体管，而 PNP 代表正-负-正晶体管。让我们更深入地了解NPN和PNP晶体管的操作。

当从晶体管基极向发射极提供足够的电流时，NPN晶体管导通。为了使电流流入NPN晶体管的基极，基极必须连接到正电压，发射极必须连接到负电压。当足够的电流从基极流向发射极时，晶体管导通，将电流从集电极引导到发射极，而不是从晶体管基极流向发射极。PNP
晶体管在另一个方向工作。电流通常从晶体管的发射极流向基极，当足够的电流从发射极流向基极时，晶体管打开，将电流从发射极引导至集电极。

简而言之，NPN晶体管需要从基极到发射极的正电流，而PNP晶体管需要基极的负电流，但电流必须从基极流向地。

NPN 晶体管 VS.PNP 晶体管

NPN VS. PNP：符号差异

NPN-PNP 符号

NPN VS. PNP：建筑差异

NPN-PNP-建筑

NPN VS. PNP：Sensors的C连接差异

NPN和PNP之间的主要区别在于它们如何在电路中使用。具有 NPN 输出配置的传感器充当灌电流输出，而具有 PNP 输出配置的传感器充当源输出。

NPN-PNP 传感器连接

由于许多常见的工业自动化传感器在24 Vdc下工作，因此理解这些固态设备的两种主要变体至关重要。

自动化系统依赖于离散的I/O信号，例如传感器输入和现场设备输出。这些信号用于各种业务，由 120 伏供电。使用 24 Vdc
是一种更安全、更常见的选择，许多最终用户更喜欢带有插头和电源线连接器的设备，以便于安装和维修。事实证明，需要一点深思熟虑才能保证 24 Vdc 传感器和 PLC
离散输入 （DI） 模块正确连接。

PNP 和 NPN 是两种类型的 24 Vdc
传感器。为了正常工作，它们必须与灌入和拉出DI模块正确匹配。这并不难，事实上，有一种有点传统或至少是典型的方法，如下所述。

晶体管效应

晶体管是用作微型继电器的半导体器件，用于固态电子设备的分立式开/关传感器应用。它们放大非常小的信号，例如接近开关的位置传感组件，以便打开或关闭更大的信号。这个较大的信号可以发送到DI点，指示灯或任何其他具有合适额定电流的设备。晶体管分为两种类型：PNP（源极）和NPN（灌电流）。

字母“P”和“N”与PNP和NPN晶体管中半导体材料的排列有关。晶体管之间的连接称为基极、集电极和发射极。幸运的是，工业自动化不需要了解半导体物理。

PNP 与 NPN 切换

由于固态设备是有源而非无源的，因此它们通常需要最少的工作功率。它们通常是三线器件，具有引线或连接，用于：

+24 伏直流

0 伏直流

开关或传感器信号

该设备由 +24 Vdc 和 0 Vdc 电缆供电。传感器的 PNP 或 NPN 样式决定了开关引线的操作方式。当出现“开启”信号时，PNP 与 NPN
现场传感器操作需要记住两个关键事项：

PNP 传感器接线

NPN 传感器接线

NPN和PNP晶体管的应用

NPN 晶体管应用

虽然PNP和NPN传感器执行相同的基本功能，但您可能想知道为什么其中一个比另一个更受欢迎。有一定的区别，NPN晶体管在大多数电路设计应用中是优选的。这是因为“N”基板可以比“P”基板传输正电子空穴的速度快得多。这为高速开关和放大器电路应用提供了显著优势。除了这一优势之外，NPN晶体管比PNP晶体管更容易制造，因此制造成本更低。

然而，某些电路受益于PNP型晶体管，如果没有第二种类型的晶体管，即使不是不可能，也很难实现。B类放大器就是这样一种应用，其中一对匹配的PNP和NPN晶体管协同工作以有效地放大振荡信号。在创建电路时，可以使用第二种类型的开关选项非常有用。

PNP 晶体管应用

如果您刚刚开始使用这些组件，如果您不小心，工业传感器可能会给您的知识带来麻烦。众所周知，PNP 和 NPN
传感器都配有正负电源线，然后输出信号以表示“开启”状态。在“开启”状态下，PNP 传感器向工业控制输入产生正信号，而 NPN
传感器产生负信号。如果您在学习晶体管之前学会了使用传感器，您可能会错误地认为 PNP 晶体管是由正电压控制的。

当然，事情并非如此 - 事实上恰恰相反 - 因为PNP和NPN传感器名称与内部使用的晶体管类型（或更复杂的设备的等效物 -
有些甚至可以在任一配置中接线）有关。感知到的激励作为基本信号，对于本应用中最常用的PNP传感器，正集电极输出耦合到PLC输入信号。当打开时，NPN
输出传感器（通常称为“灌电流”输出传感器）将接地电压吸收到输入端。控制工程师从未看到基本开关电压（+对于NPN和-对于PNP），这使得这些词从根本上变得模糊不清。

PNP与NPN的好处

如果为真，PNP 传感器将 +24 Vdc 连接到开关引线，而 NPN 传感器将 0 Vdc 连接到开关引线。如果 PNP
电缆损坏，信号可能会接地并损坏传感器。如果NPN电缆损坏，信号可能会短路到地，导致假真信号，但不会对电路造成损坏。

由此产生的逻辑可能是使用 PNP 而不是 NPN 的最显着优势，因为 +24 Vdc=On=True 比 0 Vdc=On=True
更容易程序员和技术人员使用和排除故障。

如何选择PNP或NPN传感器？

系统中采用的电路类型决定了是使用 PNP 传感器还是 NPN 传感器。大多数 PLC 允许您将卡指定为 PNP 或 NPN。要记住的另一点是，NPN 和
PNP 传感器不应在 PLC 输入卡上一起使用。

此外，如果您有特定类型的 PLC 输入卡，例如 NPN 或 PNP，则选择匹配的传感器至关重要。例如，NPN 传感器可以与 NPN
输入卡或“源型”输入卡一起使用。但是，PNP 传感器不能与 NPN 输入卡一起使用。