三极管来源，及NPN与PNP的区别

一、回顾历史

在分享三极管 NPN 和 PNP 之前，先给大家分享一些相关基础知识。

1. 电子管
在晶体管出现之前，有一种作用和晶体管类似的器件，叫做电子管。

1904 年，世界上第一只电子二极管在英国物理学家弗莱明的手下诞生了。

电子管，是一种最早期的电信号放大器件。

一种被封闭在玻璃容器（一般为玻璃管）中的阴极电子发射部分、控制栅极、加速栅极、阳极（屏极）引线被焊在管基上，利用电场对真空中的控制栅极注入电子调制信号，并在阳极获得对信号放大或反馈振荡后的不同参数信号数据。

电子管用于早期的电视机、收音机扩音机等电子产品，近年来逐渐被半导体材料制作的放大器和集成电路取代，但目前在一些高保真的音响器材中，仍然使用低噪声、稳定系数高的电子管作为音频功率放大器件。

电子管优缺点：
缺点：体积大、功耗大、发热厉害、寿命短、电源利用效率低、结构脆弱而且需要高压电源等缺点。

优点：负载能力强、线性性能优于晶体管、工作频率高，高频大功率领域优于晶体管。

电子的体积很大（相对晶体管），当年（1946 年）世界第一台计算机，使用 1.8W 个电子管搭建而成，占地 150 平方米，重达 30 吨，耗电功率约 150 千瓦。

2. 晶体管
由于电子管存在许多缺点，人类就发明了比电子管更先进的晶体管。

晶体管是一种固体半导体器件，包括二极管、三极管、场效应管、晶闸管等。具有检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等多种功能。

1947 年 12 月 16 日：威廉·邵克雷、约翰·巴顿和沃特·布拉顿成功地在贝尔实验室制造出第一个晶体管。

第一枚晶体管模型：

晶体管作为一种可变电流开关，能够基于输入电压控制输出电流。与普通机械开关不同，晶体管利用电讯号来控制自身的开合，而且开关速度可以非常快，实验室中的切换速度可达 100GHz 以上。

3. 三极管
三极管，全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管、晶体三极管，属于晶体管中的一种。

三极管是一种控制电流的半导体器件。其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号，也用作无触点开关。

三极管是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的 PN 结，两个 PN 结把整块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有 PNP 和 NPN 两种。

二、NPN 与 PNP 区别
N：Negative，负极
P：Positive，正极

晶体三极管按材料分有两种：锗管和硅管。而每一种又有 NPN 和 PNP 两种结构形式，但使用最多的是硅 NPN 和锗 PNP 两种三极管。

1. 定义不同

NPN 型三极管：由两块 N 型和一块 P 型半导体组成，P 型半导体在中间，两块 N 型半导体在两侧。三极管是电子电路中最重要的器件，它最主要的功能是电流 放大和开关作用。

PNP 型三极管：由 2 块 P 型半导体中间夹着 1 块 N 型半导体所组成的三极管，所以称为 PNP 型三极管。也可以描述成，电流从发射极 E 流入的三极管。

2. 电流控制不一样

NPN：用 B→E 的电流（IB）控制 C→E 的电流（IC）。E 极电位最低，且正常放大时通常 C 极电位最高，即 VC > VB > VE

PNP：用 E→B 的电流（IB）控制 E→C 的电流（IC）。E 极电位最高，且正常放大时通常 C 极电位最低，即 VC < VB < VE

3. 输出状态不同
PNP 与 NPN 型传感器其实就是利用三极管的饱和和截止，输出两种状态，属于开关型传感器。但输出信号是截然相反的，即高电平和低电平。NPN 输出是低电平 0，PNP 输出的是高电平 1。

审核编辑 黄昊宇