NPN晶体管的工作原理及封装形式

1.三极管的构成以及封装

相信大家都了解过三极管，NPN晶体管其实就是具有两种N型材料（或负载流子），而只有一种P型材料（或正载流子）的双极结型晶体管的名称，NPN 晶体管使用下面的示意图符号。NPN 晶体管有两种 N 型材料夹着 P 型材料，在N型材料中，负电荷占优势，而在P型材料中正电荷占优势。

NPN晶体管可以看作是两个阳极连接的二极管，如下图。对于二极管，阳极基本上是正极，而阴极是负极，NPN晶体管有两个连接阳极的二极管，因为P型材料夹在两个N型材料之间。

现在 NPN 晶体管有多种封装形式，例如NXP公司目前应用比较多的小功率NPN晶体管BC817有以下几种封装。

2.NPN晶体管原理

双极结型晶体管是一种电流控制器件，这意味着，它需要一个电流流向它的基极，它才能按预期正常运行。使晶体管工作的不是施加在基极上的电压电平，而是流向基极的电流量。明白了这个属性，现在很明显，我们需要一个与基极串联的电阻器来设置流过基极的电流水平。实际上，在处理 NPN 晶体管电路时，我们需要记住两件事：

a.使三极管导通

b.设置器件的工作模式

要开启晶体管，必须克服基极-发射极结电压。克服基射结电压（VBE）所需的电压与二极管压降相同，一般是0.7V左右。在实际应用中，VBE 必须以所用晶体管的规格书为准。例如 NXP 半导体的 BC817-25，VBEsat 随温度和集电极电流而变化，见下图。

在通常的应用中，施加到基极的电压总是比 VBEsat 高得多，因此 VBEsat受温度影响产生的变化可能不是问题。但是，如果不适当考虑 VBE 的变化，有时候将危及晶体管的工作，因为在有源区工作时，基极电流会发生变化，然后集电极电流也会发生变化。一旦克服了 VBE，三极管就会成为电流控制设备。只要工作在放大区，集电极电流的大小很大程度上取决于基极电流的大小。NPN晶体管的基极和集电极电流与β（β）有关。一旦 NPN 晶体管导通，就可以设置其工作模式是放大器还是开关。这些取决于基极电流的大小。

Beta = I C / I B

审核编辑：汤梓红