【導讀】您nin可ke能neng很hen清qing楚chu
，現xian代dai電dian氣qi工gong程cheng乃nai至zhi整zheng個ge現xian代dai世shi界jie都dou與yu晶jing體ti管guan設she備bei有you著zhe千qian絲si萬wan縷lv的de聯lian係xi。這zhe些xie組zu件jian既ji充chong當dang開kai關guan又you充chong當dang放fang大da器qi。盡jin管guan場chang效xiao應ying晶jing體ti管guan目mu前qian在zai電dian子zi領ling域yu占zhan據ju主zhu導dao地di位wei，但dan初chu的de晶jing體ti管guan是shi雙shuang極ji晶jing體ti管guan，並bing且qie很hen快kuai個ge雙shuang極ji結jie晶jing體ti管guan（BJT）就緊隨其後。

您nin可ke能neng很hen清qing楚chu
，現xian代dai電dian氣qi工gong程cheng乃nai至zhi整zheng個ge現xian代dai世shi界jie都dou與yu晶jing體ti管guan設she備bei有you著zhe千qian絲si萬wan縷lv的de聯lian係xi。這zhe些xie組zu件jian既ji充chong當dang開kai關guan又you充chong當dang放fang大da器qi。盡jin管guan場chang效xiao應ying晶jing體ti管guan目mu前qian在zai電dian子zi領ling域yu占zhan據ju主zhu導dao地di位wei，但dan初chu的de晶jing體ti管guan是shi雙shuang極ji晶jing體ti管guan
，並bing且qie很hen快kuai個ge雙shuang極ji結jie晶jing體ti管guan（BJT）就緊隨其後。

BJT 有兩種基本類型：NPN 和 PNP。這些字母指的是正摻雜和負摻雜半導體層的排列，如下圖所示：

彩色 PNP 和 NPN 圖
　　

請注意，彩色 PNP 和 NPN 圖是簡化圖，並不反映集成電路 BJT 的實際物理配置。

NPN 與 PNP：為什麼 PNP 晶體管很重要

根據我的經驗，NPN 晶體管比 PNP 晶體管更受關注。我想到了幾個原因：

NPN 晶體管的電壓和電流行為（至少在我看來）明顯更加直觀。

當需要開關或驅動器電路時，NPN 為數字輸出信號（例如微控製器生成的控製信號）提供更直接的接口。

實際上，NPN 在很多重要方麵都比 PNP 更好。這導致 NPN 占據特別主導地位，因為 BJT 必須與 MOSFET 競爭，而當 BJT 團隊派出 NPN 參加比賽時
，BJT 團隊更容易獲勝。 2009 年加州大學伯克利分校文檔的作者Chenming Hu甚至表示
，由於這種情況（即較高的 NPN 性能和普遍偏愛 MOSFET），BJT“幾乎完全是 NPN 類型”。

因此
，我們不能否認 PNP 不太常見
，而且一般來說不太受歡迎
，但這並不意味著我們應該忽視它們。本文的其餘部分將討論 PNP 的特性和應用。

電荷載流子：電子與空穴

如上所示，PNP晶體管的發射極和集電極是通過p型摻雜形成的。這意味著 PNP 中的大部分載流子是空穴。
　　

這(zhe)一(yi)事(shi)實(shi)似(si)乎(hu)與(yu)實(shi)際(ji)工(gong)程(cheng)無(wu)關(guan)
，因(yin)為(wei)隻(zhi)要(yao)電(dian)路(lu)正(zheng)常(chang)工(gong)作(zuo)
，我(wo)們(men)實(shi)際(ji)上(shang)並(bing)不(bu)關(guan)心(xin)使(shi)用(yong)什(shen)麼(me)類(lei)型(xing)的(de)電(dian)荷(he)載(zai)體(ti)。但(dan)事(shi)實(shi)證(zheng)明(ming)，我(wo)們(men)不(bu)能(neng)簡(jian)單(dan)地(di)忽(hu)視(shi)空(kong)穴(xue)與(yu)電(dian)子(zi)的(de)問(wen)題(ti)，因(yin)為(wei)空(kong)穴(xue)比(bi)電(dian)子(zi)“慢”。更具體地說，他們的流動性較低。

如下圖所示，電子遷移率始終高於空穴遷移率，盡管摻雜濃度確實會影響兩者之間的差異。 （請注意，該圖專門針對矽。）

電子遷移率圖

　　

您可能已經猜到，較高的電子遷移率使 NPN 晶體管比 PNP jingtiguanjuyousuduyoushi。shangmianyinyongdejiazhoudaxuebokelifenxiaodewenjianbiaoming
，jiaogaodeqianyilvyehuidaozhijiaogaodekuadao，erjiaogaodekuadaoyiweizhejiaogaodexiaoxinhaozengyi。buguowoduicibingbuqueding。juwosuozhi，qianyilvjindui MOSFET 跨導有顯著影響
，對 BJT 跨導沒有影響。如果我錯了

，請隨時在評論部分告訴我。

NPN 與 PNP IC 製造

PNP 不如 NPN 受歡迎的另一個原因是，它與許多電氣工程師永遠不需要擔心的事情有關：製造集成電路的實際過程。我看到各種跡象表明 NPN 比 PNP 更容易製造和/或更便宜
，盡管很難找到有關此主題的詳細（和權威）信息。

不過，我確實找到了一個可靠的解釋，它與 BiCMOS 技術特別相關。我的舊 Sedra 和 Smith 教科書（《微電子電路》）說“大多數 BiCMOS 工藝”無法生產優化的 PNP 晶體管。使用 BiCMOS 的 IC 設計人員顯然不得不接受未優化的器件，或者也許“徹頭徹尾的平庸”是描述它們的更好方式。書中指出β值在10左右
，高頻表現並不理想
；相比之下，BiCMOS NPN 器件的 β 為 50 到 100，並且可以在高達千兆赫範圍的頻率下使用。

PNP 晶體管的實現
 

PNP 的基本操作與 NPN 相同，但極性相反，有時會導致電路配置不方便。

電流從發射極流向基極；發射極必須高於基極約 0.6 V，以便正向偏置基極-發射極結。
　　

電流從集電極流出，集電極電壓低於發射極電壓。

共發射極配置對於 NPN 來說是直觀且直接的，但對於 PNP 來說就有點奇怪了，因為“共”發射極不是接地而是連接到正電源軌。

PNP的共發射極

PNP 晶體管電路的應用
　　

我的目標不是列出所有可以采用 PNP 晶體管的電路。實際上，這是不可能的
，因為 PNP 可以以無數種方式使用，盡管在許多情況下 NPN 可能更可取。相反
，我將重點介紹一些我注意到的常見 PNP 晶體管的電路或應用。

高側電流鏡或有源負載（例如我關於 增益裕度和相位裕度的文章中使用的負載）。

高邊電流鏡

互補驅動器/放大器配置，例如 B 類和 AB 類輸出級。

　　互補的驅動器/放大器配置

低壓差穩壓器。使用 PNP 而不是 NPN 作為傳輸元件可以使穩壓器的壓差電壓顯著降低，但同時也會增加靜態電流（有關更多信息
，請參閱本應用筆記）。
　　

負載一側接地的驅動器應用。 PNP 的發射極連接到驅動電壓
，負載的另一側連接到集電極。

免責聲明：本文為轉載文章，轉載此文目的在於傳遞更多信息，版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片
、文字如涉及作品版權問題
，請聯係小編進行處理。

推薦閱讀：

增強視覺傳感器功能：3D圖像拚接算法幫助擴大視場

安全設計降壓前置穩壓器，為汽車電源保駕護航！

交流電源係統中的過流保護

柵極驅動器選得好，SiC MOSFET高效又安全

集成開/關控製器如何提升係統能效