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2019/6/18 17:00:00颜相宁 中国科普博览

     如果你就是传说中富有创造性、爱拆家······电的“熊孩子”，那么你一定经常见到一块或者黄色，或者绿色的电路板。如下图所示。

    

     (来源：十大品牌网)

     细看，这块电路板上封装了很多个小元器件。它们大概只有几个毫米大小，却有两条或者三条长长的腿，以及一个大大的脑袋。

     其实它们就是电子电路里最常见的一种器件，Bingo——二极管&三极管。不过要知道：三条腿的一般是三极管，两条腿的不一定是二极管，也有可能是三极管哦。为什么？慢慢往下看～～

    

     (来源：齐家网)

     二极管是最简单的半导体器件，将P型半导体和N型半导体结合在一起，就形成了一个PN结，而二极管所基于的原理就是一个由P型掺杂材料和N型掺杂材料材料组成的PN结。不理解什么是PN结吗？想象一下，就像小时候玩的表面一端涂成蓝色，一端涂成红色的条形磁铁，它们中间的部分就像是PN结了。

    

     (来源：同携网)

     为什么这样一个小小的器件就能在电子电路里占有重要的地位呢？那是因为二极管有一些特有的迷人性质，如：单向导电性。给二极管加上正向电压(即P区加正电压，N区加负电压)就会呈导通状态；但是加上了反向电压就会呈截止状态，通俗点说就是这时的PN结的电阻值非常大，仿佛成了“绝缘体”。

    

     (来源：郝铭的博客)

     二极管正向导通的前提是电压要高于一个阈值电压，也就是二极管的截止电压。低于截止电压也是无法导通的。一般来说：硅管的截止电压是0.5V，锗管的截止电压是0.2V。

    

     (来源：百度百家号)

     二极管的种类有很多种，比如，稳压二极管，发光二极管，光电二极管，变容二极管等，它们的用途也不同。

    

     (来源：慧聪网)

     讲完了两条腿的二极管，再来说说三极管。三极管第一问：多的这条腿是哪里来的呢？

     其实，三极管相比二极管来说，结构稍微复杂一点，是一种由两个PN结组成的结构。按两个PN结组合方式的不同，三极管可分为PNP型跟NPN型两类。

     三极管有三个电极，分别是：基极B，发射极E，集电极C。所以，比二极管多的那条“腿”就是基极的引脚了。

     虽然三极管两端的材料的“极性”相同，均是P型或均是N型，但是三极管的这三个电极所组成的两个PN结的名字是不一样的。集电极C与基极B相连的结为集电结，发射极E与基极B相连的结为发射结。

    

     (来源：爱上半导体)

     也许你会问：既然三极管两端都是“一样的”材料，集电极和发射极是不是可以互换呢？其实不然，两端的材料是不完全相同的，只是“极型”即掺杂材料类型相同。一般来说，发射区的掺杂浓度高于集电区，集电区的面积要大于发射区，而基区的面积又小，浓度也低。

     根据外加电压方式的不同，三极管也存在三种状态：1截止区，2饱和区，3放大区。截止区，发射极电压小于开启电压，且集电结反偏; 饱和区，集电结跟发射结处于正偏; 放大区，发射结正偏，集电结反偏。

     但是，不管是PNP的三极管还是NPN的三极管，都可以用锗或者硅两种材料制作，所以三极管又可以分为锗三极管和硅三极管。

     下面，相宁就以光电二极管与光电三极管为例，详细介绍一下它们之间的区别。

    

     (来源：福瑞尔)

     从外形上来说，你可能看不出任何差别，因为它们都可以是两个引脚，光电二极管当然是两脚了，而光电三极管的受光面即是基极。

     回归前面的问题，三极管少的那条脚去哪了？？？这是因为将三极管的两条引脚连在一起了，是电路中特殊的需要。这时候的三极管就相当于大功率二极管，也可以起稳压稳流的作用。

     现在，在二极管、三极管的基础上，人们又研制出场效应管，包括结型场效应管，绝缘栅型场效应管。在这些新型晶体管中，PN结的形态也被设计的各不相同，因此性能也各不相同。

    

     (来源:服务器之家)

     听了这么多的介绍，也许你更加懵了：二极管，三极管，晶体管，各种管，它们到底是用来做什么的呢？

     最基本的作用，二极管的作用就像它们的名字说的那样，稳压二极管、发光二极管、变容二极管等，它们的用途就是稳压、发光、变容，总的来说，就是整流。三极管的作用，主要就是放大。

     但是，毫不客气的说，它们是电子电路中最基本、也是最重要的单元。在电子工程技术领域，小到要借助显微镜才能看清的一块小芯片，大到你能看到的一整块成型的集成电路板，包括计算机里边的CPU(中央处理器)，要让它们运作起来，就是要让它们内部有信号的传输，就需要对电流进行处理。

    

     (来源：名片全能王)

     这时候，就是二极管、三极管发挥作用的时候了。将一个一个的三极管、二极管结构连接进入电路，再辅以电阻器、电容器和电感器等，一级一级、一个系统一个系统有机的连接起来的，这块电路板才能顺利、高速的运作。

     大家都说：知道了上面的知识，家电拆的更专业了～～

    

     (来源:8288.com.cn)

     参考文献：

     [1]陈子玉.三极管工作原理微课设计[J].计算机产品与流通,2018(04):199.

     [2]牛芳琳,于玲,王琼,褚丽莉.三极管等效电路分析方法[J].辽宁工业大学学报(社会科学版),2018,20(02):126-129.

     [3]赵清泉.半导体发光二极管及其照明的应用[J].光源与照明,2005(03):18-19+28.

     [4]传感器技术.三分钟看懂二极管[EB/OL]. http://m.elecfans.com/article/692043.html. 2018-06-09.

     [5]电子工程师小李.最全的三极管基础知识，值得一看[EB/OL]. https://baijiahao.baidu.com/s?id=1606474213026990406&wfr=spider&for=pc. 2018-07-20.

     来源：中科院半导体所

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