NPN和PNP是兩種類型的功率器件-晶體管。晶體管是由摻雜的p型和n型結(jié)制成的功率器件。本文主要介紹這兩種晶體管的區(qū)別、區(qū)分方法以及它們的應(yīng)用。

一、NPN晶體管和PNP晶體管差異

晶體管由形成兩個(gè)PN結(jié)的三部分半導(dǎo)體組成，其組成形式有PNP型和NPN型。鍺晶體管大部分為PNP型，硅晶體管大部分為NPN型。它們的結(jié)構(gòu)原理是相同的。三極管具有三個(gè)區(qū)域和三個(gè)電極。其中，基極區(qū)（三極管中間的一層薄薄的半導(dǎo)體）通向基極b；兩側(cè)有通向發(fā)射極e的發(fā)射極區(qū)和通向集電極c的集電極區(qū)。發(fā)射區(qū)和基極區(qū)之間的PN結(jié)稱為發(fā)射結(jié)，收集區(qū)和基極區(qū)之間的PN結(jié)稱為收集結(jié)。電路符號(hào)上，PNP管發(fā)射極箭頭指向內(nèi)，NPN管發(fā)射極箭頭指向外，

NPN和PNP晶體管的區(qū)別主要是電流的方向和電壓的正負(fù)不同。專業(yè)一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，就是“極性”問題。NPN用BE電流（IB）控制CE電流（IC），正常放大時(shí)E極電位最低，通常C極電位最高，即VC>VB>VE。PNP使用EB電流(IB)來(lái)控制EC電流(IC)。E極電位最高，正常放大時(shí)C極電位最低，即VC<VB<VE。

NPN和PNP晶體管的電路配置

1.定義的差異

NPN晶體管：由兩個(gè)N型半導(dǎo)體和一個(gè)P型半導(dǎo)體組成，P型半導(dǎo)體在中間，兩個(gè)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，其主要作用是電流的放大和開關(guān)。

PNP三極管：由兩個(gè)P型半導(dǎo)體夾一個(gè)N型半導(dǎo)體組成的三極管，故稱為PNP型三極管。它也可以被描述為電流從發(fā)射極E流出的晶體管。

2.電路控制的差異

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

PNP：使用E&B電流(IB)來(lái)控制E&C電流(IC)。正常放大時(shí)E極電位最高，C極電位最低，即VC<VB<VE。

3.其他差異

PNP和NPN傳感器的輸出狀態(tài)不同。它們實(shí)際上是利用晶體管的飽和和截止來(lái)輸出兩種狀態(tài)，是開關(guān)型傳感器。但輸出信號(hào)完全相反，即高電平和低電平。NPN輸出為低電平0，PNP輸出為高電平1。

NPN晶體管和PNP晶體管在結(jié)構(gòu)上有所不同：NPN晶體管由夾在兩個(gè)n型半導(dǎo)體之間的p型半導(dǎo)體組成，而PNP晶體管由夾在兩個(gè)p型半導(dǎo)體之間的n型半導(dǎo)體組成。

NPN晶體管中的大多數(shù)載流子是電子，而PNP晶體管中的大多數(shù)載流子是電子空穴。

當(dāng)用作開關(guān)時(shí)，NPN晶體管的開關(guān)速度更快。三極管作為開關(guān)使用時(shí)，工作在截止和飽和兩種狀態(tài)。一般通過控制晶體管的基極電壓Ub來(lái)控制晶體管的導(dǎo)通和截止。

二、NPN晶體管和PNP晶體管的區(qū)分方法？

1.識(shí)別堿基B

將數(shù)字萬(wàn)用表置于二極管檔位，將紅表筆接到某一引腳上，用黑表筆依次接觸另外兩個(gè)引腳。如果兩次顯示值均小于1V或顯示溢出符號(hào)“1”，則說(shuō)明紅表筆所連接的引腳為B基極。如果兩次測(cè)試中，一個(gè)顯示值小于1V，另一個(gè)顯示溢出符號(hào)“1”，則說(shuō)明紅表筆所連接的引腳不是B基極，此時(shí)應(yīng)更換其他引腳再測(cè)量，直至找到B基極。

然后，使用數(shù)字萬(wàn)用表的二極管檔。按照以上操作識(shí)別B座后，將紅表筆連接到B座，用黑表筆接觸另外兩個(gè)引腳。若均顯示0.500～0.800V，則被測(cè)管為NPN型；若兩次顯示溢出符號(hào)“1”，則說(shuō)明被測(cè)管為PNP型。

2.識(shí)別基地

用萬(wàn)用表R×100或R×1k測(cè)量正向和反向電阻值管的三個(gè)電極中的每?jī)蓚€(gè)電極之間。當(dāng)?shù)谝槐砉P連接到某個(gè)電極，第二表筆依次接觸另外兩個(gè)電極并測(cè)出低電阻值時(shí)，第一表筆連接的電極為b基極。這時(shí)要注意萬(wàn)用表表筆的極性。若紅表筆接b基極，黑表筆接另外兩極測(cè)得電阻較小，則可判定被測(cè)管子為PNP晶體管；如果黑表筆接基極b，紅表筆接另外兩個(gè)電極，且測(cè)得電阻值較小，則說(shuō)明被測(cè)晶體管為NPN晶體管，如9013、9014、9018。

使用數(shù)字萬(wàn)用表的二極管檔測(cè)量二極管的正向壓降。此時(shí)讀數(shù)的單位為mV。例如用該文件檢測(cè)2AP3二極管的正向壓降，顯示為“352”，表示352mV或0.352V（此管為鍺管）。用該檔位檢測(cè)IN4007二極管時(shí)，正向顯示為“509”，表示正向壓降為509mV或0.509V（此管為硅管）。也可用數(shù)字萬(wàn)用表的二極管檔檢測(cè)電路是否短路。

三、NPN晶體管和PNP晶體管應(yīng)用

傳感器有PNP型和NPN型（開關(guān)型），分為六類：

1.NPN-NO（常開型）

2.NPN-NC（常閉型）

3.NPN-NC+NO（常開常閉普通型）

4.PNP-NO（常開型）

5.PNP-NC（常閉型）

6.PNP-NC+NO（常開常閉普通型）

PNP和NPN傳感器一般有3根引線，分別是電源線VCC、0V線、OUT信號(hào)輸出線。

1.PNP型

當(dāng)有信號(hào)觸發(fā)時(shí)，信號(hào)輸出線OUT連接電源線VCC，PNP型傳感器相當(dāng)于輸出高電平的電源線。

對(duì)于PNP-NO型，當(dāng)信號(hào)沒有觸發(fā)時(shí)，輸出線懸空，即VCC電源線和OUT線斷開。當(dāng)信號(hào)觸發(fā)時(shí)，發(fā)出與VCC電源線相同的電壓，即OUT線與電源線VCC相連，輸出高電平VCC。

對(duì)于PNP-NC型，當(dāng)信號(hào)未觸發(fā)時(shí)，送出與VCC電源線相同的電壓，即OUT線與電源線VCC相連，輸出高電平VCC。當(dāng)信號(hào)被觸發(fā)時(shí)，輸出線懸空，即VCC電源線與OUT線斷開。

對(duì)于PNP-NC+NO型，其實(shí)多了一根輸出線OUT，可以根據(jù)需要選擇。

2.NPN型

當(dāng)有信號(hào)觸發(fā)時(shí)，信號(hào)輸出線OUT與0v線相連，PNP型傳感器相當(dāng)于輸出0V低電平。

對(duì)于NPN-NO型，當(dāng)信號(hào)沒有觸發(fā)時(shí)，輸出線懸空，即0v線和OUT線斷開。當(dāng)信號(hào)觸發(fā)時(shí)，發(fā)出與0V相同的電壓，即OUT線與0V線相連，輸出為低電平OV。

對(duì)于NPN-NC型，當(dāng)信號(hào)沒有觸發(fā)時(shí)，發(fā)送與0V線相同的電壓，即OUT線與0V線連接，輸出低電平0V。當(dāng)信號(hào)觸發(fā)時(shí)，輸出線懸空，即0V線與OUT線斷開。

PNP-NC+NO型與NPN-NC+NO型類似。多出一根輸出線OUT，以及兩條具有反相信號(hào)的輸出線。需要根據(jù)需要來(lái)選擇它們。

經(jīng)常問的問題：

NPN晶體管是由什么制成的？

npn晶體管由三層半導(dǎo)體層組成：一層p型半導(dǎo)體層和兩層n型半導(dǎo)體層。p型半導(dǎo)體層夾在兩個(gè)n型半導(dǎo)體層之間。npn晶體管有三個(gè)端子：發(fā)射極、基極和集電極。

NPN晶體管如何工作？

NPN晶體管設(shè)計(jì)用于將電子從發(fā)射極傳遞到集電極（因此傳統(tǒng)電流從集電極流向發(fā)射極）。發(fā)射極將電子“發(fā)射”到基極，基極控制發(fā)射極發(fā)射的電子數(shù)量。

我可以使用NPN代替PNP嗎？

如果您記住一個(gè)簡(jiǎn)單的規(guī)則，NPN和PNP晶體管是可以互換的：雙極晶體管本質(zhì)上是兩個(gè)背對(duì)背二極管，基極是公共連接。