三极管之——PNP与NPN
一.PNP与NPN& 晶体管的检测方法
NPN和PNP主要就是电流方向和电压正负不同，说得“专业”一点，就是“极性”问题。
　　将数字万用表拨至二极管档，红表笔固定任接某个引脚，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或都显示溢出符号“1”，则红表笔所接的引脚就是基极B。如果在两次测试中，一次显示值小于1V，另一次显示溢出符号“1”，表明红表笔接的引脚不是基极B，此时应改换其他引脚重新测量，直到找出基极B为止。
&& 区分NPN管与PNP管
　使用数字万用表的二极管档。按上述操作确认基极B之后，将红表笔接基极B，用黑表笔先后接触其他两个引脚。如果都显示0.500～0.800V，则被测管属于NPN型；若两次都显示溢出符号“1”，则表明被测管属于PNP管。
&& 判定基极。
用万用表R&100或R&1k挡测量管子三个电极中每两个极之间的正、反向电阻值。当用第一根表笔接某一电极，而第二表笔先后接触另外两个电极均测得低阻值时，则第一根表笔所接的那个电极即为基极b。这时，要注意万用表表笔的极性，如果红表笔接的是基极b。黑表笔分别接在其他两极时，测得的阻值都较小，则可判定被测管子为；如果黑表笔接的是基极b，红表笔分别接触其他两极时，测得的阻值较小，则被测三极管为NPN型管如,9018。
使用数字万用表的二极管档测量二极管的正向压降，这时读数的单位是mV。例如，用该档检测2AP3型二极管的正向压降，显示为“352”，即表示352mV或0.352V（此管为锗管）。用该档检测IN4007型二极管时，正向显示为“509”，即表示正向压降为509mV或0.509V（此管为硅管）。
数字万用表的二极管档,还可以用来检测电路是否短路。
二、常见三极管之——9013 、 9012
　　9013是一种NPN型硅小功率的三极管它是非常常见的晶体三极管，在收音机以及各种放大电路中经常看到它，应用范围很广，它是NPN型小功率三极管。也可用作。注意:9013功率小于9014，相互替代时应考虑电流大小。
　　集电极-发射极电压 25V
　　集电极-基极电压 45V
　　发射极-基极电压0.7V
　　集电极电流Ic Max 0.5A
封装 TO92& 、 SOT32
9012是非常见的晶体三极管，在收音机以及各种放大电路中经常看到它，应用范围很广,它是PNP型小功率三极管
9012（TO-92封装、SOT-23封装）
　　集电极-发射极电压 -30V
　　集电极-基电压 -40V
　　射极-基极电压 -5V
　　集电极电流 0.5A
　　特怔频率 最小 150MHZ
　　放大倍数：D64-91 E78-112 F96-135 G122-166 H144-220 I190-300
三、三极管&& 详解
三个接出来的端点依序称为射极（emitter, E）、基极（base, B）和集极（collector, C）
NPN 是用 B→E 的电流（IB）控制 C→E
的电流（IC），E极电位最低，且正常放大时通常C极电位最高，
即 VC & VB
PNP是用 E→B 的电流（IB）控制 E→C
的电流（IC），E极电位最高，且正常放大时通常C极电位最低， 即VC & VB
总之 VB 一般都是在中间，VC 和 VE 在两边，这跟通常的 BJT
符号中的位置是一致的，你可以利用这个帮助你的形象思维和记忆。
NPN电路中，E 最终都是接到地板（直接或间接），C
最终都是接到天花板（直接或间接）。PNP电路则相反，C 最终都是接到地板（直接或间接），E
最终都是接到天花板（直接或间接）。这也是为了满足上面的VC 和 VE的关系。
对于NPN电路：
对于共射组态，可以粗略理解为把VE当作“固定”参考点，通过控制VB来控制VBE（VBE=VB-VE），从而控制IB，并进一步控制IC（从电位更高的地方流进C极，你也可以把C极看作朝上的进水的漏斗）。
对于共基组态，可以理解为把VB当作固定参考点，通过控制VE来控制VBE（VBE=VB-VE），从而控制IB，并进一步控制IC。
如果所需的输出信号不是电流形式，而是电压形式，这时就在 C 极加一个电阻 RC，把 IC 变成电压
IC*RC。但为满足 VC&VE， RC 另一端不接地，而接正电源。
PNP电路跟NPN是对称的，例如：
对于共射组态，可以粗略理解为把VE当作“固定”参考点，通过控制VB来控制VEB（VEB=VE-VB），从而控制IB，并进一步控制IC（从C极流向电位更低的地方，你也可以把C极看作朝下的出水管）。
对于共基组态，可以理解为把VB当作固定参考点，通过控制VE来控制VEB（VEB=VE-VB），从而控制IB，并进一步控制IC。
四、三极管工作状态以及条件
NPN——e 发射极& ，一般来说要接地
PNP——e 发射极 &，一般来说要接电源
PN结特性，类似二极管正向导通电压&
三极管理论讲述工作状态：
&(1).截止区：其特征是发射结电压小于开启电压且集电结反向偏置
&(2) 放大区：其特征是发射结正向偏置（UBE大于发射结开启电压UON）且集电结反向偏置。
（3）饱和区：其特征是发射结和集电结均处于正向偏置。
三级管做开关使用：
&(1).截止状态：
三极管基极不加偏置电压或是加反向偏置电压，使BE极截止（BE极与二极管特性相同，需加上0.7V的正向偏压才能导通），基极电流IB=0，因为IC=β
IB，所以IC=IE=0，此时CE极之间相当于断路，负载无电流。
&(2).饱和状态：
当三极管之基极加入驶大的电流时，因为IC≒IE=β&IB，射极和集极的电流亦非常大，此时，集电极与射极之间的电压降非常低(VCE为0.4V以下)，其意义相当于集极与射极之间完全导通，此一状态称为三极管饱合。
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npn如何加继电器转换为pnp
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npn如何加继电器转换为pnp - 已解决问题
不小心购买了一个npn的3线接近开关，现场需要连接西门子的plc，如何接线可以改为pnp的3线接近开关plc：&西门子&224xpcn接近开关：欧姆龙e2e-x5em1继电器：欧姆龙MY2NJ/DC24V+PYF08A-E
问题补充：按照手册是可以连接。但是：按照我使用的实际情况，我在使用库map&serv的时候，库要求，滑台在碰到接近开关的上升沿时减速，到下降沿时停止，而npn是下降沿有效，所以，我的理解是必须要用pnp输入，这样我就必须的改npn为pnp，通过连接继电器，有朋友讲这样可以，所以问一问。谢谢你
产品版区：
悬赏分:5 | 解决时间： 22:36:16 | 提问者：& - 学长&nbsp&nbsp第2级
问题ID：70289
上升沿、下降沿与NPN、PNP是没有关系的，不管是NPN还是PNP都可以触发上升沿和下降沿。NPN转PNP只用一个中间继电器转一下就可以了，就是把你需要转的传感器的信号作为继电器的电源，然后你要的信号通过继电器的触点转接就可以了。
助理工程师&nbsp&nbsp第8级&
以下网友赞了您的问题：
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提问者对于答案的评价：谢谢，具体怎么连接就更好了
200的PLC可以把输入回路接成NPN或PNP的，看200PLC编程手册，把电源的正负对换下就ok了！
7/8/:23 PM
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看系统手册，可以不用继电器，可以接NPN的传感器______________________________________________________你理解有些问题，上升沿、下降沿和NPN还是PNP没关系，只要从截至到到导通就是上升沿，并不因为NPN输出低电平而认为是下降沿，你加继电器也是一样，除非你是接近开关输出常开和常闭反了
- 顶级工程师&nbsp&nbsp第12级
& 21:51:38
S7-200的输入可以同时接纳PNP和NPN两种器件，但两种器件不能同时接入到同一组输入，分开接入不同的输入组即可。
- 中级工程师&nbsp&nbsp第10级
& 23:46:00
不用连接继电器，只需在NPN的信号输出端与+24V间连接一个1瓦2.2千欧到5千欧的电阻即可。对于上升沿时减速，到下降沿时停止的问题是与你买的接近开关是常开或是常闭的有关，与NPN或PNP无关。对应的型号尾缀为M1常开型，M3&常闭型如果与你要求相反，只有用继电器倒换输入状态了
- 高级工程师&nbsp&nbsp第11级
& 08:21:21
２００系列NPN/PNP的传感器都可以用，３００系列只能用PNP的．
- 助理工程师&nbsp&nbsp第8级
& 10:04:21
如果外部进PLC的信号高低电平调换了，那么上升沿和下降沿的选择也换一下好了。
- 初级工程师&nbsp&nbsp第9级
& 10:19:43
直接接可以的，只要M端接24V+就可以了，上升下降沿只跟你传感器常开还是常闭有关系
- 毕业实践员&nbsp&nbsp第4级
& 11:00:36
学习学习.......
- 资深学长&nbsp&nbsp第3级
& 11:13:28
200&用NPN&和PNP的都可以的&啊只不过两种方法接线不同而以。用NPN&时把24V接到M端即可。
- 助理工程师&nbsp&nbsp第8级
& 20:45:47
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三极管的工作原理
时间： 20:11:01
来源：资料室
作者：电磁阀
更新日期506
结构与操作原理
三极管的基本结构是两个反向连结的pn接面，如图1所示，可有pnp和npn两种组合。三个接出来的端点依序称为射极（emitter, E）、基极（base, B）和集极（collector, C），名称来源和它们在三极管操作时的功能有关。图中也显示出npn与pnp三极管的电路符号，射极特别被标出，箭号所指的极为n型半导体，和二极管的符号一致。在没接外加偏压时，两个pn接面都会形成耗尽区，将中性的p型区和n型区隔开。
图1 pnp(a)与npn(b)三极管的结构示意图与电路符号。
三极管的电特性和两个pn接面的偏压有关，工作区间也依偏压方式来分类，这里我们先讨论最常用的所谓”正向活性区”(forward active)，在此区EB极间的pn接面维持在正向偏压，而BC极间的pn接面则在反向偏压，通常用作放大器的三极管都以此方式偏压。图2(a)为一pnp三极管在此偏压区的示意图。 EB接面的耗散区由于在正向偏压会变窄，载体看到的位障变小，射极的电洞会注入到基极，基极的电子也会注入到射极；而BC接面的耗尽区则会变宽，载体看到的位障变大，故本身是不导通的。图2(b)画的是没外加偏压，和偏压在正向活性区两种情况下，电洞和电子的电位能的分布图。三极管和两个反向相接的pn二极管有什么差别呢？其间最大的不同部分就在于三极管的两个接面相当接近。以上述之偏压在正向活性区之pnp三极管为例，射极的电洞注入基极的n型中性区，马上被多数载体电子包围遮蔽，然后朝集电极方向扩散，同时也被电子复合。当没有被复合的电洞到达BC接面的耗尽区时，会被此区内的电场加速扫入集电极，电洞在集电极中为多数载体，很快藉由漂移电流到达连结外部的欧姆接点，形成集电极电流IC。 IC的大小和BC间反向偏压的大小关系不大。基极外部仅需提供与注入电洞
复合部分的电子流IBrec，与由基极注入射极的电子流InB? E（这部分是三极管作用不需要的部分）。 InB? E在射极与与电洞复合，即InB? E=IErec。pnp三极管在正向活性区时主要的电流种类可以清楚地在图3(a)中看出。
图2 (a)一pnp三极管偏压在正向活性区；(b)没外加偏压，和偏压在正向活性区两种情况下，电洞和电子的电位能的分布图比较。
图3 (a) pnp三极管在正向活性区时主要的电流种类；(b)电洞电位能分布及
注入的情况；(c)电子的电位能分布及注入的情况。
一般三极管设计时，射极的掺杂浓度较基极的高许多，如此由射极注入基极的射极主要载体电洞（也就是基极的少数载体）IpE? B电流会比由基极注入射极 的载体电子电流InB? E大很多，三极管的效益比较高。图3(b)和(c)个别画出电洞和电子的电位能分布及载体注入的情况。同时如果基极中性区的宽度WB愈窄，电洞通过基极的时间愈短，被多数载体电子复合的机率愈低，到达集电极的有效电洞流IpE? C愈大，基极必须提供的复合电子流也降低，三极管的效益也就愈高。 集电极的掺杂通常最低，如此可增大CB极的崩溃电压，并减小BC间反向偏压的pn接面的反向饱和电流，这里我们忽略这个反向饱和电流。
由图4(a)，我们可以把各种电流的关系写下来：
射极电流IE=IpE? B+ IErec = IpE? B+ InB? E =IpE? C+ IBrec + InB? E (1a)
基极电流IB= InB? E + IBrec= IErec + IBrec (1b)
集电极电流IC =IpE? C= IE - IErec - IBrec= IE - IB (1c)
式1c也可以写成
IE = IC + IB
射极注入基极的电洞流大小是由EB接面间的正向偏压大小来控制，和二极管的情况类似，在启动电压附近，微小的偏压变化，即可造成很大的注入电流变化。更精确的说，三极管是利用VEB（或VBE）的变化来控制IC，而且提供之IB远比IC小。npn三极管的操作原理和pnp三极管是一样的，只是偏压方向，电流方向均相反，电子和电洞的角色互易。pnp三极管是利用VEB控制由射极经基极、入射到集电极的电洞，而npn三极管则是利
用VBE控制由射极经基极、入射到集电极的电子，图4是二者的比较。经过上面讨论可以看出，三极管的效益可以由在正向活性区时，射极电流中有多少比例可以到达集电极看出，这个比例习惯性定义作希腊字母α
图4 pnp三极管与npn三极管在正向活性区的比较。
而且a一定小于1。效益高的三极管，a可以比0.99大，也就是只有小于1%的射极电流在基极与射极内与基极的主要载体复合，超过99%的射极电流到达集电极了解正向活性区的工作原理后，三极管在其他偏压方式的工作情况就很容易理解了。表1列出三极管四种工作方式的名称及对应之BE和BC之pn接面偏压方式。反向活性区(reverse active)是将原来之集电极用作射极，原来的射极当作集电极，但由于原来集电极之掺杂浓度较基极低，正向偏压时由原基极注入到原集电极之载体远较原集电极注入基极的多，效益很差，也就是说和正向活性区相比，提供相同的基极电流，能够开关控制的集电极电流较少，a较小。在饱和区(saturation)，两个接面都是正向偏压，射极和集电极同时将载体注入基极，基极因此堆积很多少数载体，基极复合电流大增，而且射极和集电极的电流抵销，被控制的电流量减小。在截止区(cut off)，BE和BC接面均不导通，各极间只有很小的反向饱和电流，三
极间可视作开路，也就是开关在关的状态。
表中同时列出了四种工作方式的主要用途。 三极管在数字电路中的用途其实就是开关，利用电信号使三极管在正向活性区（或饱和区）与截止区间切换，就开关而言，对应开与关的状态，就数字电路而言则代表0与1（或1与0）两个二进位数字。若三极管一直维持偏压在正向活性区，在射极与基极间微小的电信号（可以是电压或电流）变化，会造成射极与集电极间电流相对上很大的变化，故可用作信号放大器。下面在介绍完三极管的电流电压特性后，会再仔细讨论三极管的用途。
三极管截止与饱合状态
三极管作为开关使用时，仍是处于下列两种状态下工作。
1.截止(cut off)状态:如图5所示，当三极管之基极不加偏压或加上反向偏压使BE极截止时(BE极之特性和二极管相同，须加上大于0.7V之正向偏压时才态导通)，基极电流IB=0，因为IC=β
IB，所以IC=IE=0，此时CE极之间相当于断路，负载无电流。
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