NPN晶体管和PNP晶体管：差异、区分方法、应用

NPN和PNP是两种类型的功率器件-晶体管。晶体管是由掺杂的p型和n型结制成的功率器件。本文主要介绍这两种晶体管的区别、区分方法以及它们的应用。

一、NPN晶体管和PNP晶体管差异

晶体管由形成两个PN结的三部分半导体组成，其组成形式有PNP型和NPN型。锗晶体管大部分为PNP型，硅晶体管大部分为NPN型。它们的结构原理是相同的。三极管具有三个区域和三个电极。其中，基极区（三极管中间的一层薄薄的半导体）通向基极b；两侧有通向发射极e的发射极区和通向集电极c的集电极区。发射区和基极区之间的PN结称为发射结，收集区和基极区之间的PN结称为收集结。电路符号上，PNP管发射极箭头指向内，NPN管发射极箭头指向外，

NPN和PNP晶体管的区别主要是电流的方向和电压的正负不同。专业一点来说，就是“极性”问题。NPN用BE电流（IB）控制CE电流（IC），正常放大时E极电位最低，通常C极电位最高，即VC>VB>VE。PNP使用EB电流(IB)来控制EC电流(IC)。E极电位最高，正常放大时C极电位最低，即VC<VB<VE。

NPN和PNP晶体管的电路配置

1.定义的差异

NPN晶体管：由两个N型半导体和一个P型半导体组成，P型半导体在中间，两个N型半导体在两侧。三极管是电子电路中最重要的器件，其主要作用是电流的放大和开关。

PNP三极管：由两个P型半导体夹一个N型半导体组成的三极管，故称为PNP型三极管。它也可以被描述为电流从发射极E流出的晶体管。

2.电路控制的差异

NPN：用B→E的电流（IB）来控制C的电流（IC），正常放大时E极电位最低，C极电位最高，即VC>VB>VE

PNP：使用E&B电流(IB)来控制E&C电流(IC)。正常放大时E极电位最高，C极电位最低，即VC<VB<VE。

3.其他差异

PNP和NPN传感器的输出状态不同。它们实际上是利用晶体管的饱和和截止来输出两种状态，是开关型传感器。但输出信号完全相反，即高电平和低电平。NPN输出为低电平0，PNP输出为高电平1。

NPN晶体管和PNP晶体管在结构上有所不同：NPN晶体管由夹在两个n型半导体之间的p型半导体组成，而PNP晶体管由夹在两个p型半导体之间的n型半导体组成。

NPN晶体管中的大多数载流子是电子，而PNP晶体管中的大多数载流子是电子空穴。

当用作开关时，NPN晶体管的开关速度更快。三极管作为开关使用时，工作在截止和饱和两种状态。一般通过控制晶体管的基极电压Ub来控制晶体管的导通和截止。

二、NPN晶体管和PNP晶体管的区分方法？

1.识别碱基B

将数字万用表置于二极管档位，将红表笔接到某一引脚上，用黑表笔依次接触另外两个引脚。如果两次显示值均小于1V或显示溢出符号“1”，则说明红表笔所连接的引脚为B基极。如果两次测试中，一个显示值小于1V，另一个显示溢出符号“1”，则说明红表笔所连接的引脚不是B基极，此时应更换其他引脚再测量，直至找到B基极。

然后，使用数字万用表的二极管档。按照以上操作识别B座后，将红表笔连接到B座，用黑表笔接触另外两个引脚。若均显示0.500～0.800V，则被测管为NPN型；若两次显示溢出符号“1”，则说明被测管为PNP型。

2.识别基地

用万用表R×100或R×1k测量正向和反向电阻值管的三个电极中的每两个电极之间。当第一表笔连接到某个电极，第二表笔依次接触另外两个电极并测出低电阻值时，第一表笔连接的电极为b基极。这时要注意万用表表笔的极性。若红表笔接b基极，黑表笔接另外两极测得电阻较小，则可判定被测管子为PNP晶体管；如果黑表笔接基极b，红表笔接另外两个电极，且测得电阻值较小，则说明被测晶体管为NPN晶体管，如9013、9014、9018。

使用数字万用表的二极管档测量二极管的正向压降。此时读数的单位为mV。例如用该文件检测2AP3二极管的正向压降，显示为“352”，表示352mV或0.352V（此管为锗管）。用该档位检测IN4007二极管时，正向显示为“509”，表示正向压降为509mV或0.509V（此管为硅管）。也可用数字万用表的二极管档检测电路是否短路。

三、NPN晶体管和PNP晶体管应用

传感器有PNP型和NPN型（开关型），分为六类：

1.NPN-NO（常开型）

2.NPN-NC（常闭型）

3.NPN-NC+NO（常开常闭普通型）

4.PNP-NO（常开型）

5.PNP-NC（常闭型）

6.PNP-NC+NO（常开常闭普通型）

PNP和NPN传感器一般有3根引线，分别是电源线VCC、0V线、OUT信号输出线。

1.PNP型

当有信号触发时，信号输出线OUT连接电源线VCC，PNP型传感器相当于输出高电平的电源线。

对于PNP-NO型，当信号没有触发时，输出线悬空，即VCC电源线和OUT线断开。当信号触发时，发出与VCC电源线相同的电压，即OUT线与电源线VCC相连，输出高电平VCC。

对于PNP-NC型，当信号未触发时，送出与VCC电源线相同的电压，即OUT线与电源线VCC相连，输出高电平VCC。当信号被触发时，输出线悬空，即VCC电源线与OUT线断开。

对于PNP-NC+NO型，其实多了一根输出线OUT，可以根据需要选择。

2.NPN型

当有信号触发时，信号输出线OUT与0v线相连，PNP型传感器相当于输出0V低电平。

对于NPN-NO型，当信号没有触发时，输出线悬空，即0v线和OUT线断开。当信号触发时，发出与0V相同的电压，即OUT线与0V线相连，输出为低电平OV。

对于NPN-NC型，当信号没有触发时，发送与0V线相同的电压，即OUT线与0V线连接，输出低电平0V。当信号触发时，输出线悬空，即0V线与OUT线断开。

PNP-NC+NO型与NPN-NC+NO型类似。多出一根输出线OUT，以及两条具有反相信号的输出线。需要根据需要来选择它们。

经常问的问题：

NPN晶体管是由什么制成的？

npn晶体管由三层半导体层组成：一层p型半导体层和两层n型半导体层。p型半导体层夹在两个n型半导体层之间。npn晶体管有三个端子：发射极、基极和集电极。

NPN晶体管如何工作？

NPN晶体管设计用于将电子从发射极传递到集电极（因此传统电流从集电极流向发射极）。发射极将电子“发射”到基极，基极控制发射极发射的电子数量。

我可以使用NPN代替PNP吗？

如果您记住一个简单的规则，NPN和PNP晶体管是可以互换的：双极晶体管本质上是两个背对背二极管，基极是公共连接。