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- 電晶體
- ㄉㄧㄢˋ ㄐㄧㄥ ㄊㄧˇ
- 釋義：
- 一種電子電路的主要元件。通常由矽、鍺、氮化鎵、碳化矽等半導體材料構成，具有替代真空管所擁有的放大、振盪、檢波、整流、交換等功能。可作為放大器、檢波器和電子開關用。
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電晶體是什麼？ 電晶體的功能. 電晶體具有放大和開關電氣訊號的功能。 比如在收音機中，會擴大（放大）空中傳輸過來的非常微弱的訊號，並透過揚聲器播放出來。 這就是電晶體的放大作用。 另外，電晶體還能僅在事先確定的訊號到達時才工作，這時發揮的是開關作用。 我們常聽到的“IC”也好“LSI”也好，都是電晶體的集合體，是電晶體構成了其功能的基礎。 【電晶體的基本功能示意圖】 作為開關使用的電晶體. 作為放大器使用的電晶體. 電晶體的工作原理. NPN和PNP電晶體. 電晶體的歷史. 電晶體的種類. 作為開關使用的電晶體. 下面透過射極接地時的開關工作來介紹起到開關作用的電晶體。 當電晶體的基極引腳被施加電壓（約0.7V以上）並流過微小電流時，電晶體會導通，電流會在集極和射極之間流動。
- 什麼是電晶體？
- 電晶體的運作原理為何？
- 挑選適合應用的電晶體
- 電晶體電路的範例
- 電晶體發明簡史
- 參考資料
電晶體也稱為雙極性接面電晶體 (BJT)，是一種由電流驅動的半導體元件，可用於控制電流流動；其中，基極引線中的少量電流可控制集極和射極之間較大的電流。電晶體可以用來放大微弱的訊號、當作振盪器或開關。 通常，這些電晶體元件是以矽晶體製成，其中的 N 與 P型半導體層互相堆疊。請參閱以下圖 1。 圖 1：圖 1a 為 2N3904 TO-92 的剖面圖，顯示接至矽晶的 E - 射極、B - 基極以及 C - 集極引線。圖 1b 取自 1958 年 5 月號 Radio-Electronics 雜誌2，顯示了 N 和 P 型切面及其排列情形 (當時使用鍺材質)。 電晶體採用全密閉結構，封裝在有三根引線的塑膠或金屬圓柱體內 (圖 2)。 圖 2：幾種常見的封裝類型及其尺寸比較。
我們將舉例說明 NPN 電晶體如何運作。要瞭解這類元件如何作為開關運作，方法很簡單：想像水流流過閥門控制的水管。水壓代表「電壓」，而流經水管的水流就代表「電流」 (圖 3)。大水管代表集極／射極接面且中間具有閥門，就像一個可開闔擋片 (在圖中以灰色橢圓型表示)，由代表基極的小水管內的電流推動。閥門會維持從集極流向射極的水壓。當水流過較小的水管 (基極) 時，會打開集極／射極接面間的閥門，讓水流經射極後流到地面，地面代表所有水 (即電壓／電流) 的回路。 圖 3：此圖說明電晶體的運作方式。當水流過較小的水管 (基極)時，會打開集極／射極接面間的閥門，讓水流經射極後流到地面。
若您只想要啟動電路或開啟負載，有些項目必須列入考量。要決定使用正或負電流 (即分別為 NPN 或 PNP 型) 對電晶體開關施加偏壓或通電。NPN 電晶體由基極施加偏壓的正電流所驅動 (或啟動)，以控制從集極到射極的電流流動。PNP電晶體由基極施加偏壓的負電流所驅動，以控制從射極到集極的電流流動。(請注意，PNP 的極性與 NPN 相反。)查看以下圖 4 瞭解詳情。 圖 4：各電晶體類型的線路圖符號。 決定偏壓後，需要考量的下一個變數是負載運作所需的電壓與電流值。這些值是電晶體的最低額定電壓與電流。下表 1 與 2 顯示了一些常見的電晶體與關鍵規格，包含其電壓與電流限制。 NPN 與 PNP 型、有引線及表面黏著電晶體 表 1.常見的引線式和表面黏著 NPN 與 PNP 電晶體。 NPN 與...
下圖 5 顯示的電路範例會將基極通電藉此開啟集極射極接面，或是透過滑動式開關對基極施加 5 V 的電壓，讓電晶體受到偏壓而開啟接面。在此範例中，負載是 LED，而 LED 會點亮。對基極施加偏壓時，需要適當使用電阻以避免過電流。本範例在麵包板中使用引線式零件，來測試範例電路。在預計上市的新產品設計中如有使用電晶體，絕大多數工程師都會採用表面黏著電晶體 (比 TO-92 封裝尺寸小很多)。此連結會顯示 3904 電晶體的不同封裝尺寸。 2N3904 屬於 NPN 電晶體，因此其基極需要施加正偏壓 (適當的電壓位準與電阻) 以打開集極射極接面，獲得適當的電流。此外，使用負載電阻 (R1) 也相當重要，這麼一來便不會有太多電流流經 LED 與電晶體。如需更多關於電晶體的相關資訊，請參閱 2N390...
一切是如何開始的？說來話長，我們先從電話的發明談起。關於誰發明了第一個可用的電話原型，許多人持不同意見；不過，第一個專利是由 Alexander Graham Bell 在 1876 年 3 月7 日3 獲得，且隨後創立了美國電話電報公司 (即 AT&T)。Bell 的專利在 1894 年1 前後到期。雖然 AT&T 一開始時獨占整個巿場，但到了 1900 年代初期，其他公司紛紛成立，並搶走 AT&T 的顧客。有鑑於此，AT&T 認為有必要繼續獨佔並拓展市場。到了 1909 年，AT&T 總裁 Theodore Vail1想要發展跨州的電話轉接服務 (從紐約到加州)。但要達此目標，需要良好的放大器或中繼器來增強長途傳輸的訊號。早在 1906 年，Lee De Forest 承襲了 John ...
Riordan, Michael and Lillian Hoddeson.1997.Crystal Fire: The Invention of the Transistor and the Birth of the Information Age.New York, NY: W.W. Norton & Company, Inc.Ryder, R.M. 1958.“Ten years of Transistors”, Radio-Electronics Magazine,May, page 35.Houghton Mifflin Harcourt Publishing Company.1991.“ALEXANDER GRAHAM BELL”.Retrieved Dec. 19, 2017.Riordan, Michael, Lillian Hoddeson, and Conyers Herring.1999.“The Invention of the Transistor”, Modern Physics, Vol 71, No. 2: Centenary.- John Leduc
電晶體 （英語： transistor ），早期 音譯 為 穿細絲體 ，是一種 類似 於 閥門 的 固態 半導體元件 ，可以用於 放大 、 開關 、穩壓、訊號調變和許多其他功能。 在1947年，由 約翰·巴丁 、 沃爾特·布拉頓 和 威廉·肖克利 所發明。 當時巴丁、布拉頓主要發明半導體三極體；肖克利則是發明 PN二極體 ，他們因為半導體及電晶體效應的研究獲得1956年 諾貝爾物理獎 [1] 。 電晶體由半導體材料組成，至少有三個對外端點稱之為極。 以雙極性接面電晶體為例，有基極 (B)、集極 (C)、射極 (E)，其中基極 (B)是控制極，另外兩個端點之間的伏安特性關係是受到控制極的非線性 電阻 關係。
到底什麼是電晶體呢？ 這得從其英文命名Transistor來談才容易了解。 Transistor其實是二個英文字根的組成：tran和resistor（電阻），大家從中學的課本就可以初步認識到電阻，簡單來說，電阻是對電子傳導具有某種程度影響的電子元件，這裡所謂的影響可由電阻的大小來描述，若電阻值大時，意味著通過的電子數目較少（或者可以想成電子移動的速度較慢）。 同理，若電阻變小，代表電子較容易傳導。 Tran-sistor可想成是一個可以被「跨過、穿越」的電阻，何謂「跨過、穿越」呢？ 就是在電晶體中，透過一個額外的控制接點，控制電晶體中的電阻（trans一般可視為間接的意思）。 實務上可以藉由電壓來控制接點，以改變流經這電阻的電流。
2023年2月10日 · 電晶體乃是 1947 年由美國貝爾實驗室發明，其主要用途在能將電流訊號放大，或是作為控制電路的開關。 在電晶體之前，電流放大器是從真空管製作，將工作電極封裝在抽真空的玻璃容器內，體積龐大且耗能，結構也很脆弱。 電晶體則完全由固體材料製成，屬於固態元件，沒有易碎問題，體積更大幅縮小，不只避免了真空管的缺點，也帶來巨大的經濟利益。 那麼，台積電全名「台灣積體電路製造」，當中的積體電路是什麼意思呢？ 積體電路的誕生. 早期的電晶體運用，必須把不同 電子元件 ，用人為方式一個個連接起來，形成電路。 整個過程不但非常繁複，也難以大幅增加元件的數量。 於是，到了 1950 年代末期，革命性的技術誕生了——積體電路（integrated circuit, IC）。
