硅(Si)晶體管是現代電子技術的基石,廣泛應用于從微小的微控制器到強大的計算機服務器的各種設備。硅作為半導體材料的優勢主要在于其豐富的資源、成熟的加工技術以及相對低廉的成本。
雙極晶體管(以NPN型為例)由兩個PN結構成,其工作原理是通過給基極注入電流來控制集電極與發射極之間的電流。如前文所述,在驅動這種晶體管時,需要根據放大系數和集電極電流的關系來調整基極的電流。這與MOSFET的一個顯著不同在于,用于放大或控制導通/關斷的偏置電流需要流經雙極晶體管的基極。
在MOSFET中,一個稱為“導通電阻”的參數特別重要,尤其是在處理大功率應用時。然而,在雙極晶體管中,通常不討論“導通電阻”這一概念。
值得注意的是,世界上最早出現的晶體管是雙極型的,因此有些人可能會認為提到雙極晶體管應在MOSFET之前,但近年來,特別是在電源電路中,MOSFET已成為主流,許多人可能首先接觸并使用MOSFET。
現在回到主題。在雙極晶體管中,與導通電阻相對應的參數是集電極-發射極飽和電壓(VCE(sat))。這是指在既定的集電極電流流過時,即晶體管處于導通狀態時的電壓降。因此,可以通過這個值來計算晶體管導通時的電阻。
硅晶體管的這些特征使其在模擬和數字電路設計中都極為重要。隨著技術的發展,硅晶體管的性能不斷提升,同時也在探索新的材料和結構,以滿足未來電子技術的需求。
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