NPN 和PNP 之间的主要区别在于电流方向和电压符号。更“专业”地说,就是“极性”问题。
NPN利用BE(IB)的电流来控制CE(IC)的电流。 E电极电位最低,正常放大时C电极通常电位最高,即VC VB VE
PNP利用EB的电流(IB)来控制EC的电流(IC)。 E电极电位最高,正常放大时C电极电位最低,即VC VB VE
总之,VB通常在中间,VC和VE在两侧,这与通常的BJT符号中的位置一致。你可以用它来帮助你的形象思维和记忆。而且,虽然BJT的极间不存在纯电阻,但电压的方向和电流的方向也是一致的,不会出现电流从低电位流向高电位的情况。
当今流行的电路画法通常是“上阳下阴”,即“正电源在上,负电源在下”。在NPN电路中,E最终连接到地板(直接或间接),C最终连接到天花板(直接或间接)。相反,在PNP 电路中,C 最终(直接或间接)连接到地板,E 最终(直接或间接)连接到天花板。这也是为了满足上述VC和VE的关系。一般电路中,有NPN的,可以通过“上下对称交换”的方法得到PNP版本。只要满足上述6个“极性”关系(4个电流方向和2个电压不等式),BJT电路就可以正常工作。当然,要保证正常工作,还需要保证这些电压和电流满足一些进一步的定量条件,即所谓的“工作点”条件。
对于NPN电路:
对于共射极配置,可以粗略地理解为将VE视为“固定”参考点,通过控制VB来控制VBE(VBE=VB-VE),从而控制IB,进一步控制IC(从电位较高的地方流过)进入C极,你也可以把C极想象成一个向上的水漏斗)。
对于共基极配置,可以理解为将VB视为固定参考点,通过控制VE来控制VBE(VBE=VB-VE),从而控制IB,进而控制IC。
如果需要的输出信号不是电流形式,而是电压形式,则在C端加电阻RC,将IC变成电压IC*RC。但为了满足VCVE,RC的另一端不接地,而是接电源正极。
而且纯粹从BJT本身的角度来看,无论输入信号来自哪里,共发射极配置和共基极配置实际上非常相似。不管怎样,他们都控制VBE,但他们只是一个“固定”的VE,变化的VB,和一个固定的VB。改变VE。
对于共发射极配置,不存在“固定参考点”。可以理解为利用了VBE随IC或IE变化较小的特性,使得无论输出电流IE如何变化(当然是有限度的),VE基本上始终跟随VB的变化。 (VE=VB-VBE),当VB增大时,VE也增大,当VB减小时,VE也减小。这就是电压跟随器名称的由来。
PNP电路与NPN电路对称,例如:
对于共发射极配置,可以粗略理解为将VE视为“固定”参考点,通过控制VB来控制VEB(VEB=VE-VB),从而控制IB,进而控制IC(从C极流向电位较低的地方,也可以把C极看成是朝下的出水管)。
对于共基极配置,可以理解为将VB视为固定参考点,通过控制VE来控制VEB(VEB=VE-VB),从而控制IB,进而控制IC。
上面VE 中的所有“固定”一词都用引号引起来。因为E点有时是串联负反馈的引入点,此时VE也会发生变化,但这个变化是反馈信号,即VB变化的结果。