一、回顧歷史

在分享三極管 NPN 和 PNP 之前，先給大家分享一些相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)。

1. 電子管
在晶體管出現(xiàn)之前，有一種作用和晶體管類似的器件，叫做電子管。

1904 年，世界上第一只電子二極管在英國(guó)物理學(xué)家弗萊明的手下誕生了。

電子管，是一種最早期的電信號(hào)放大器件。

一種被封閉在玻璃容器（一般為玻璃管）中的陰極電子發(fā)射部分、控制柵極、加速柵極、陽(yáng)極（屏極）引線被焊在管基上，利用電場(chǎng)對(duì)真空中的控制柵極注入電子調(diào)制信號(hào)，并在陽(yáng)極獲得對(duì)信號(hào)放大或反饋振蕩后的不同參數(shù)信號(hào)數(shù)據(jù)。

電子管用于早期的電視機(jī)、收音機(jī)擴(kuò)音機(jī)等電子產(chǎn)品，近年來(lái)逐漸被半導(dǎo)體材料制作的放大器和集成電路取代，但目前在一些高保真的音響器材中，仍然使用低噪聲、穩(wěn)定系數(shù)高的電子管作為音頻功率放大器件。

電子管優(yōu)缺點(diǎn)：
缺點(diǎn)：體積大、功耗大、發(fā)熱厲害、壽命短、電源利用效率低、結(jié)構(gòu)脆弱而且需要高壓電源等缺點(diǎn)。

優(yōu)點(diǎn)：負(fù)載能力強(qiáng)、線性性能優(yōu)于晶體管、工作頻率高，高頻大功率領(lǐng)域優(yōu)于晶體管。

電子的體積很大（相對(duì)晶體管），當(dāng)年（1946 年）世界第一臺(tái)計(jì)算機(jī)，使用 1.8W 個(gè)電子管搭建而成，占地 150 平方米，重達(dá) 30 噸，耗電功率約 150 千瓦。

2. 晶體管
由于電子管存在許多缺點(diǎn)，人類就發(fā)明了比電子管更先進(jìn)的晶體管。

晶體管是一種固體半導(dǎo)體器件，包括二極管、三極管、場(chǎng)效應(yīng)管、晶閘管等。具有檢波、整流、放大、開關(guān)、穩(wěn)壓、信號(hào)調(diào)制等多種功能。

1947 年 12 月 16 日：威廉·邵克雷、約翰·巴頓和沃特·布拉頓成功地在貝爾實(shí)驗(yàn)室制造出第一個(gè)晶體管。

第一枚晶體管模型：

晶體管作為一種可變電流開關(guān)，能夠基于輸入電壓控制輸出電流。與普通機(jī)械開關(guān)不同，晶體管利用電訊號(hào)來(lái)控制自身的開合，而且開關(guān)速度可以非?？欤瑢?shí)驗(yàn)室中的切換速度可達(dá) 100GHz 以上。

3. 三極管
三極管，全稱應(yīng)為半導(dǎo)體三極管，也稱雙極型晶體管、晶體三極管，屬于晶體管中的一種。

三極管是一種控制電流的半導(dǎo)體器件。其作用是把微弱信號(hào)放大成幅度值較大的電信號(hào)，也用作無(wú)觸點(diǎn)開關(guān)。

三極管是半導(dǎo)體基本元器件之一，具有電流放大作用，是電子電路的核心元件。三極管是在一塊半導(dǎo)體基片上制作兩個(gè)相距很近的 PN 結(jié)，兩個(gè) PN 結(jié)把整塊半導(dǎo)體分成三部分，中間部分是基區(qū)，兩側(cè)部分是發(fā)射區(qū)和集電區(qū)，排列方式有 PNP 和 NPN 兩種。

二、NPN 與 PNP 區(qū)別
N：Negative，負(fù)極
P：Positive，正極

晶體三極管按材料分有兩種：鍺管和硅管。而每一種又有 NPN 和 PNP 兩種結(jié)構(gòu)形式，但使用最多的是硅 NPN 和鍺 PNP 兩種三極管。

1. 定義不同

NPN 型三極管：由兩塊 N 型和一塊 P 型半導(dǎo)體組成，P 型半導(dǎo)體在中間，兩塊 N 型半導(dǎo)體在兩側(cè)。三極管是電子電路中最重要的器件，它最主要的功能是電流 放大和開關(guān)作用。

PNP 型三極管：由 2 塊 P 型半導(dǎo)體中間夾著 1 塊 N 型半導(dǎo)體所組成的三極管，所以稱為 PNP 型三極管。也可以描述成，電流從發(fā)射極 E 流入的三極管。

2. 電流控制不一樣

NPN：用 B→E 的電流（IB）控制 C→E 的電流（IC）。E 極電位最低，且正常放大時(shí)通常 C 極電位最高，即 VC > VB > VE

PNP：用 E→B 的電流（IB）控制 E→C 的電流（IC）。E 極電位最高，且正常放大時(shí)通常 C 極電位最低，即 VC < VB < VE

3. 輸出狀態(tài)不同
PNP 與 NPN 型傳感器其實(shí)就是利用三極管的飽和和截止，輸出兩種狀態(tài)，屬于開關(guān)型傳感器。但輸出信號(hào)是截然相反的，即高電平和低電平。NPN 輸出是低電平 0，PNP 輸出的是高電平 1。

審核編輯 黃昊宇