科目：
- 一般
- 電晶體的操作
- 電晶體作為開關
- 電晶體作為放大器
- 電晶體特性
- 具有特性的範例電路
- 達林頓電晶體
整體：
電晶體有兩種不同的應用，它們用作：
- 擴大器（想像音訊放大器）
- 開關（電晶體可以非常快速地切換大功率，尤其用於汽車的控制設備）。
電晶體是用電流控制的。 例如，在微處理器中，由於熱量的產生，人們希望將電流保持在盡可能低的水平。 MOSFET常用於此。
電晶體有2種類型，即NPN和PNP電晶體。 這些將在下面描述。
NPN電晶體：
B 代表“基極”，C 代表“集極”，E 代表“射極”。
對於 NPN 電晶體，箭頭指向遠離電晶體的方向。 當此電晶體是“接地電路”時，通常會使用該晶體管，其中發射極接地。
PNP電晶體：
對於 PNP 電晶體，箭頭指向電晶體。 PNP 的一個有用助記符是「Arrow to Plate」。
電晶體的工作原理：
在汽車技術中，電晶體最常用作開關，因此我們現在將進一步討論這一點。 我們以 NPN 電晶體為例。
此圖顯示了左側的底座，位於收集器上方和發射器下方。 當基本電流開始流動（藍色箭頭）時，它會流向射極。 這也會導致集電極電流流向發射極。 一旦基極電流消失，從集極到射極的電流也停止。
如果流過基本電流的一半，則也會流過一半電流（與 I max 相比）。 因此，可以清楚地看到，透過電晶體切換的電流（從 C 到 E）完全取決於 B 的高度。
電晶體總是因 PN 轉換而產生電壓損失。 基極和射極之間的電壓為 0,7 伏特，集極和發射極之間的電壓為 0,3 伏特。
電晶體作為開關：
在以下範例中，12 伏特/5 瓦的燈由電晶體控制。 UB1（電壓源1）的電壓為12伏特電池電壓。 燈已接地。 三極體的基極由UB2控制； “電壓源2”為6伏特。
集極 - 射極 (UCE) 之間的損耗電壓為 0,3 伏特，基極 - 射極 (UBE) 之間的損耗電壓為 0,7 伏特。 我們將在下面的計算中看到這一點。 放大係數設定為 200。該值始終可以變化。 增益係數是基極電流與集極-射極電流之間的比率。
電路必須始終具有一定的電阻（上圖的 RB）。 如果沒有這個電阻，電晶體就會立即失效。 電阻RB的值取決於所有因素； 即UB1和UB2上的電壓以及元件（電阻或燈）所需的電流等。現在我們將計算負載電阻RB。
要計算負載電阻 RB，必須先計算通過燈的電阻。
既然電阻 RL 已知，就可以計算集電極電流 (IC)。
UCEsat 代表“飽和度”，或者換句話說； 飽和。 一旦電晶體導通，C 點和 E 點（集電極 - 射極）之間就會出現 0,3 伏特的壓降。
下一步是確定基極電流 (IB)：
1,5 x IB 的安全裕度 (IBK) 適用於每個電晶體電路。 因此IB的值必須再次乘以1,5。 其原因將在後面解釋。
基極電流僅為集極-射極電流的12%。 現在可以清楚地看到，電晶體可以從小的低音電流變成大的主電流。
現在圖中的所有電流都已知，就可以計算電阻 RB 了。
UBE 是基極和射極之間的電壓。 由於電晶體中的導電材料，B 點和 E 點之間始終存在 0,7 伏特的壓力降。
沒有精確到 1,74k（千歐姆）的標準電阻。 因此必須選擇不同阻值的標準電阻。 必須從 E12 系列的可用電阻器中進行選擇。
1,74k所需的電阻在1,5k到1,8k之間。 此時應選擇阻值較小的； 1,5k。 這是為了確保組件的老化和磨損不會影響電路中的電流。
電晶體作為放大器：
此電晶體可用作放大器。 可以透過轉動電位器來改變基極電流。 透過改變基極電流，增益電壓以及集極-射極兩端的電壓都會改變。
電晶體特性：
可以用NPN電晶體來製作一個特性，請見下圖：
第一象限 （右上）= UCE – IC
此線向上傾斜 0,3 伏特。 該區域是 UCEsat（晶體管飽和）。 之後，線路幾乎水平延伸。
第一象限 （左上）= IB – IC
UB和IC之間的連接如圖所示。 IC = HFE x IB，此特性HFE= 10，因此IC 是IB 的10 倍。 尚未考慮 IB = 1,5 x IBK 的安全係數。
第一象限 （左下）= UBE – IB
電晶體基極和發射極之間的壓降是二極體的閾值電壓。 閾值電壓為 0,7 伏特。 從此電壓開始，電晶體開始導通，基極電流 IB 開始流動。 這也可以追溯到特性。
具有以下特性的範例電路：
現在是時候製作具有相關電晶體特性的（簡單）範例電路了。 此處包含 IB = 1,5 x IBK，從而在 IB 軸上形成一條水平線。 在下面的電路中，UB1 是電池電壓，UBE（基極-射極電壓）來自控制設備中的開關或訊號。 要計算UBE上的電流，必須先計算電流IC（集電極電流）；
現在我們知道，電晶體的基極必須流過15mA的電流，而電晶體（即前面提到的UB1和RB）才能完全導通，包含安全係數。 然後可以完成特徵：
在此特性中可以看出 IB（基極電流）增加至 10mA。 這部分從 0 到 10 mA，透過以下公式計算：IB = IC : HFE。 然後線路完全水平運行，電流範圍為 10 至 15mA。 這部分是增益係數1,5（根據IB = 1,5 x IBK計算）。 基極電流為 15mA，集極電流 (IC) 為 1000mA。
電晶體是用電流控制的。 例如，在微處理器中，由於熱量的產生，人們希望將電流保持在盡可能低的水平。 這通常包括 MOSFET 腳趾骨。
達林頓電晶體：
控制裝置向電晶體發送基極電流。 電晶體可以通過控制裝置以0,1至0,5mA的電流導通。 當我們想要控制需要大電流的執行器時，ECU無法提供電晶體所需的電流。 點火線圈的初級電流約為 8 安培。 必須放大控制電流才能使電晶體導通。 這會導致一個問題：微處理器無法為電晶體提供所需的電流。
透過達林頓電晶體，可以使用來自 ECU 的小控制電流將大電流切換到致動器。
達林頓電晶體由連接在一個外殼中的兩個電晶體組成。
T1的集極-射極電流提供T2的基極電流。 這會產生很大的增益因數，因為兩個電晶體的增益因數可以相乘。
T1 的基極電流非常小（只有十分之一毫安培）通常足以使 T2 導通。
達林頓電晶體的電流增益係數（Hfed）通常在1000到10.000之間。 達林頓電晶體增益因子的計算公式為：
Hfed = Hfe1 * Hfe2
- 優點：由於電流放大係數（Hfed）很大，很小的控制電流足以讓達林頓管導通；
- 缺點：達林頓電路的基極-射極電壓是單一電晶體的兩倍。 因此，達林頓電晶體的壓力降遠大於單一電晶體的壓力降。
在頁面的「輸出訊號」部分 介面電路 給出了達林頓電晶體的例子和應用。
