PNP晶体管|工作基础，电路实例，应用

在本教程中，我们将尝试理解PNP晶体管的基础知识。我们将学习它的工作原理，引脚，基本电路，端子的识别，例子和一些应用。

介绍

PNP晶体管是另一种类型的双极结晶体管（BJT）。PNP晶体管的结构与NPN晶体管完全不同。PNP晶体管结构中的两个PN结二极管相对于NPN晶体管反转，例如两个p型掺杂半导体材料通过薄的n型掺杂半导体材料分离。

在PNP晶体管中，大多数载流子是空穴，电子是少数载流子。应用于PNP晶体管的所有电源电压极性都是反向的。在PNP中，电流流入基端。PNP中的小基极电流有能力控制大的发射极-集电极电流，因为它是一个电流控制器件。

BJT晶体管的箭头始终位于发射极端子上，并且它也表示传统电流的方向。在PNP晶体管中，该箭头表示为“指向”，并且PNP中的当前方向与NPN晶体管完全相对。PNP晶体管的结构与NPN晶体管完全相对。但是PNP晶体管的特性和操作与具有小差异的NPN晶体管几乎相同。PNP晶体管的符号和结构如下所示。

上图显示了PNP晶体管的结构和符号。这个晶体管主要由3个端子组成，它们是发射极(E)，集电极(C)和基极(B)。在这里，如果你观察，基极电流从基极流出，不像NPN晶体管。发射极电压相对于基极和集电极是正的。

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PNP晶体管工作

PNP晶体管与电源电压的电路连接如下所示。这里基极相对于发射极有负偏置而发射极相对于基极和集电极有正偏置电压，这是由于PNP晶体管的原因。

极性和电流方向在这里与NPN晶体管相反。如果晶体管连接到所有如上所示的电压源，那么基极电流流过晶体管，但这里基极电压需要相对于发射极更负，以操作晶体管。在这里基极-发射极结起二极管的作用。基极中少量的电流控制着通过发射极到集电极区域的大电流的流动。Si器件的基极电压一般为0.7V，锗器件的基极电压为0.3V。

在这种情况下，基极端作为输入，发射极-集电极区作为输出。电源电压V_CC连接到发射极端子和负载电阻(R_l)连接到采集器端子。这个负载电阻(R_l)用来限制通过器件的最大电流。再加一个电阻(R_B）连接到基站，用于限制通过基站的最大电流，并且负电压施加到基座端子。这里集电器电流始终等于来自发射极电流的基极电流的减法。与NPN晶体管一样，PNP晶体管也具有电流增益值β。现在让我们看看电流与电流增益β之间的关系。

集电极电流(I_C)由，

我_C=我_E——我_B

PNP晶体管的直流电流增益(β)与NPN晶体管相同。

直流电流增益= β =输出电流/输入电流

此处输出电流为集电极电流，输入电流为基本电流。

β=我_C/一世_B

从这个方程式到来，我们得到了，

我_B=我_C/β

我_C我=β_B

我们也把电流增益定义为，

电流增益=集电极电流/发射极电流(共基极晶体管)

α=我_C/一世_E

α和β的关系由，

α = α / (1- α) and α = β/ (β+1)

PNP晶体管的集电极电流为:

我_C= - αi_E+我_CBO.我在哪里_CBO.为饱和电流。

自从我_E= -(我_C+我_B)

我_C= - α (- I_C+我_B)) +我_CBO.

我_C-α我_C我=α_B+我_CBO.

我_C(1- α) = α I_B+我_CBO.

我_{C =}(α/ (1- α)_B+我_CBO./(1 -α)

因为β = α / (1- α)

现在我们得到了集电极电流的方程

我_C我=β_B(1+ β) I_CBO.

PNP晶体管的输出特性与NPN晶体管的输出特性相同。小小的区别是PNP晶体管的特性曲线旋转180度⁰计算反向极性电压和电流值。特性曲线上也存在动载线，用于计算q点值。PNP晶体管也用于像NPN晶体管这样的开关和放大电路。

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PNP晶体管的例子

考虑一个PNP晶体管，它以电源电压V连接在电路中_B= 1.5 V, V_E= 2 V + V_CC= 10V和-V_CC= -10 v。这个电路也和R的电阻相连_B= 200k ω和R_E= R_C(或R_l) = 5 kΩ。现在计算PNP晶体管的电流增益值(α， β)。

在这里

V_B= 1.5 v

V_Ev = 2

+ V_CC= 10V和-V_CC= -10 v

R_B=200kΩ.

R_E= R_C(或R_l) = 5 kΩ

基极电流,

我_B= V_B/ R_B= 1.5 / (200 * 10^3.ua) = 7.5。

发射极电流,

我_E= V_E/ R_E= (10) / (5 * 10^3.) = 8/ (5*10^3.) = 1.6 ma。

集电极电流,

我_C=我_E——我_B= 1.6 * 10³- 7.5 * 10⁶= 1.59 ma。

现在我们要计算α和β的值，

α=我_C/一世_E= 1.59 * 10³/ 1.6 * 10³= 0.995

β=我_C/一世_B= 1.59 * 10³/ 7.5 * 10⁶= 212

最后，我们得到了考虑的PNP晶体管的当前增益值，

α= 0.995和β= 212

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以下是晶体管匹配

晶体管匹配只不过是将NPN和PNP晶体管在一个单一的设计中连接起来，以产生高功率。这种结构也称为“配对”。NPN和PNP晶体管都称为互补晶体管。这些匹配电路主要用于功率放大器，如B类放大器。如果我们把具有相同特性的互补晶体管连接起来，那么通过连续产生高功率来操作电动机和大型机械设计的输出级是非常有用的。

NPN晶体管只在信号的正半周导通，而PNP晶体管只在信号的负半周导通，因此器件连续工作。这种连续的操作对于动力电机产生连续的动力是非常有用的。互补晶体管需要有相同的直流电流增益(β)值。这些匹配电路用于电机控制、机器人和功放应用。

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PNP晶体管识别

一般来说，我们根据PNP晶体管的结构来识别它们。通过比较，我们发现NPN和PNP晶体管的结构有一些不同。另一件识别PNP晶体管的事情是，通常PNP晶体管是关闭的正电压，它是在小的输出电流和负压在其基极相对于发射极。但为了最有效地识别它们，我们使用了一些其他的技术，通过计算三个端子之间的电阻，如基极、发射极和集电极。

我们有一些标准的电阻值来识别NPN和PNP晶体管。由于需要在两个方向上测试每对端子的阻值，所以总共需要进行六次测试。这个过程是非常有用的识别PNP晶体管容易。现在我们来看看每对终端的操作行为。

• 发射极基极终端:发射极-基极区起二极管的作用，但它只能单向导电。
• 集电极-基极终端:集电极-基极区也起二极管的作用，只向一个方向导电。
• 发射极集电极终端:发射极-集电极区看起来像一个二极管，但它不会向任何一个方向传导。

现在让我们看下表中NPN和PNP晶体管的阻值表。

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PNP晶体管作为开关

上图中的电路显示了作为开关的PNP晶体管。这个电路的操作非常简单，如果晶体管(基座)的输入引脚连接到地(即负电压)，那么PNP晶体管就处于“ON”状态，现在发射极的供电电压导通，输出引脚被拉到更大的电压。如果输入引脚连接到高电压(即正电压)，那么晶体管是“关”，所以输出电压必须是低的(零)。这个操作显示了PNP晶体管的开关条件由于他们的开和关状态。

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应用程序

• PNP晶体管用于产生电流，即电流从集电极流出。
• PNP晶体管用作开关。
• 它们用于放大电路中。
• 当我们需要按一个按钮来关掉某样东西时，就会使用PNP晶体管。即紧急停车。
• 用于达林顿对电路。
• 用于匹配电路中产生连续功率。
• 用于大型电机控制电流。
• 用于机器人应用。

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