电路模型符号_数字电路基础知识

0. 什么是三极管

说到三极管，它其实是一大类特制的晶体管。由于掺杂和微结构不同，比如NPN型、PNP型、N沟道型、P沟道型，所以往往根据它的结构和功能做了一个区分，比如 「双极性晶体管（Bipolar Junction Transistor）」、「场效应晶体管 （Field Effect Transistor）」 等不同子类。

在电路当中，广义的三极管通常被用于信号放大（电压、电流放大）、开关、稳压、信号调制等许多功能。常见实物形状一般如下：

1. 双极性晶体管（BJT）

双极性晶体管是第一种量产的晶体管，它是由二种不同接面的二极管组成，其结构可分为二层N型半导体中间夹一层P型半导体的NPN晶体管，以及二层P型半导体中间夹一层N型半导体的PNP晶体管。因此会有二个PN结，分别是 基极-发射结 及 基极-集电结，中间隔着一层的半导体，即为基极¹。

对于双极性晶体管常用的电路符号如下：

符号	名称	说明
	NPN型BJT管	晶体管放大电流，并可与其他组件一起使用，以构成放大器或开关电路。
	PNP型BJT管	晶体管放大电流，并可与其他组件一起使用，以构成放大器或开关电路。
	NPN型光电晶体管（Phototransistor）	比较特殊的一类晶体管，除了具备BJT管的基本特性外，它还有对外部光照强度的敏感性，具备随着光照强度改变电流大小的能力。

BJT管的三个引脚，分别是 发射极（Emitter）、集电极（Collector） 与 基极（Base），关于BJT管的工作原理，我会放在随后的章节里进行介绍。这里先介绍一些比较特殊的一类BJT管，又称光电晶体管：

由于它不需要在电路中接入基极，对基极的控制完全交由光电感应模块负责，所以这类晶体管的外观很像二极管，而它们的电路符号也通常表示成下面这样：

多说一句，这类晶体管一般出现在光耦合组件里，它的一个电路符号和实体是下面这样，

即由发光二极管和光电晶体管组成的元件。

2. 场效应晶体管（FET）

另一大类晶体管便是场效应晶体管。它是利用电子（N沟道FET）或是空穴（P沟道FET）导通电流。与BJT的管对应三个引脚的叫法不同，场效应晶体管的三个引脚分别是 栅极（Gate）、漏极（Drain）、源极（Source） ，而对于 金属氧化物半导体场效应管，通常其内部还会集成一个 基极（Base），但是对外引出的通常还是三个引脚的形式。

在场效应晶体管中，源极 与 漏极 的电流会流过连接彼此之间的 沟道，导通程度会依 栅极 和 源极 之间的电压产生的电场而定，因此可以利用电压控制源漏极电流，做为一个 简单的开关，或者做 信号放大器。

由于FET管对沟道的控制电压反应极为灵敏，而它们的价格通常也比BJT管更贵一些，所以通常信号放大的相关应用中更常见BJT管（例如运算放大器），而在高频数字信号的开关电路中，使用FET管。

FET管又根据制作工艺可以分为两种：分别是结型场效应管（Junction Gate Field-Effect Transistor）及绝缘栅极场效晶体管（Insulated Gate Field Effect Transistor）

2.1. 结型场效应管（JFET）

结型场效应管常见的有两种符号

符号	名称
	P-沟道结型场效应管 （P-Channel JFET）
	N-沟道结型场效应管 （N-Channel JEFT）

除此以外，可能还会见到这种符号

符号	名称
	P-沟道JEFT
	N-沟道JEFT

功能上并没有什么区别，不过习惯上建议还是选择用带圈的符号。

2.2. 绝缘栅极场效晶体管（IGFET）

至于说绝缘栅极场效应晶体管来说，这里面最常见的是 金属氧化物半导体场效应管 Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor（MOSFET），而对于MOS管来说，它可以有多种不同的符号，我们把JFET和MOSFET的符号放在一起进行对比记忆。

这里提到了耗尽型 与 增强型 两种，那么它有什么区别呢？

简单的说，所谓 增强型 是通过“加厚”导电沟道的厚度来导通。栅极电压越低，则p型源、漏极的正离子就越靠近中间，n衬底的负离子就越远离栅极，栅极电压达到一个值，叫阀值或坎压时，由p型游离出来的正离子连在一起，形成通道，就是图示效果。因此，容易理解，栅极电压必须低到一定程度才能导通，电压越低，通道越厚，导通电阻越小。由于电场的强度与距离平方成正比，因此，电场强到一定程度之后，电压下降引起的沟道加厚就不明显了，也是因为n型负离子的“退让”是越来越难的。

耗尽型的是事先做出一个导通层，用栅极来加厚或者减薄来控制源漏的导通。但这种管子 一般不生产，在市面基本见不到。所以，大家平时说mos管，就默认是增强型的²。

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