今日给大家分享一下晶体管是如何工作的？晶体管怎么选型？主要是讲BJT和MOSFET。

　　晶体管的工作原理就像电子开关，它可以打开和关闭电流。比较简单的说法就是把晶体管看作没有任何动作部件的开关，晶体管类似于继电器，因为可以用来打开或关闭一些东西，晶体管也可以部分打开，这点，在放大器设计时会比较有用。

　　如下图所示双极管晶体管BJT，有三个引脚：基极（B）、集电极（C）、发射极（E）。

　　当打开三极管的时候，电流可以通过它从集电极到发射极。当三极管关闭时，没有电流流过。

　　如下图，晶体管是关着的，这意味着没有电流可以通过它，所以发光二极管也被关闭了。

　　有一个很简单的办法，晶体管的基极到发射极部分的工作原理是二极管，二极管有一个正向电压，它可以从可用电压中“抓取”这部分电压。

　　因此，增加一个电阻，就会自动获得0.7V左右。这就和通过LED限制电流确保它不会爆炸式一样的原理。

　　要选择元器件的值，就还需要了解晶体管的工作原理，当电流从基极流向发射极时，晶体管打开，使更大的电流可以从集电极流向发射极。

　　这意味着，如果有0.1mA从基极流向发射极，就有10毫安(100倍以上)从集电极到发射极。

　　如果电池是9V，晶体管的基极到发射极达到0.7V，那么电阻上还有8.3V。

　　所以需要一个83 kΩ的电阻。并不是说一定是这个标准值，82 kΩ也可以，而且已经足够了。

　　R2可以将电流限制在LED上，可以选择没有晶体管时连接LED和电阻直接到9V电池时所用的阻值。比如，1kΩ应该可以满足正常工作。

　　NPN晶体管是最常见的双极结晶体管(BJT)。PNP晶体管和它的工作方式是一样的，只是所有的电流都在相反的方向。

　　在选择晶体管时，最重要的是要记住晶体管能承受多少电流。这叫做集电极电流(iC)。

　　对于BJT晶体管，电流从一个基极到另一个发射极，决定了从集电极到发射极能流多少电流。

　　对于MOSFET晶体管，电压栅极和源极之间的电流决定了有多少电流能从漏极流向另一个源极。

　　如果要打开MOSFET晶体管，需要在栅极和源极之间的电压高于晶体管的阈值电压。例如，BS170有一个栅源阈值电压2.1V。(Datasheet上有写)

　　MOSFET的阈值电压实际上是关闭的电压。因此，要正确地打开晶体管，需要一个稍高一点的电压。

　　电压多高取决于想要通过多大的电流(datasheet中有写)。如果比阈值高出几伏，那通常对低电流的东西来说就足够了，比如打开一个LED。

　　注意：使用足够高的电压，可以使1A电流通过，但不代表就可以得到1A电流。只是说想让1A能通过，实际的电路连接特性才决定了实际的电流。

　　因此，可以得到想要的电流大小，只要确保不超过最大的栅极源电压限制(BS170是20V)。

　　如上图，R1的值并不重要，但大约10kΩ应该可以正常工作，它的目的是关闭MOSFET。

　　关于MOSFET的一件重要的特性是，它的作用也有点像电容。即栅极和源极部分，当在栅极和源极之间施加电压时，这个电压会一直保持到放电为止。

　　如果没有上面例子中的电阻(R1)，晶体管就不会关闭。有了电阻R1，栅极源极电容就有了放电的闭环回路，从而使晶体管再次关闭。

　　上面的示例使用N通道MOSFET和P通道MOSFET的工作方式是一样的，只是电流流向相反的方向，并且栅极到电源电压必须是负值才能打开。

　　有数千种不同的MOSFET可供选择。但如果想建立上面的例子电路，并想要一个具体的建议，BS170和IRF510是两个很常用的。

　　还有其他重要的参数也需要记住，不过这取决于目的是什么。记住以上两个参数，就是一个好的开始。

　　如果想使用一个MOSFET，例如，单片机、Arduino或Raspberry PI，还有一件事需要记住：当打开晶体管时，流进栅极的电流。

　　如前所述，MOSFET的栅到源充当电容器，这意味着一旦充电，就不会有更多的电流流过。因此，当MOSFET打开时，没有电流流过栅极。

　　但是当MOSFET刚被打开时有一个电流，就像给电容充电时一样。在极短时间内，可能会有大量的电流流动。

　　一个常见的问题是，为什么需要晶体管？为什么不把LED和电阻直接连接到电池上呢？

　　这是非常有用的，如果想要控制的东西，如电机，大功率LED，扬声器，继电器，和来自一个覆盆子PI/Arduino/微控制器。从这些板卡输出引脚通常只能提供几毫安在5V。因此，如果想控制110 V室外露台灯，不能直接从引脚供电。

　　相反，可以通过继电器。但是，即使是继电器通常需要更多的电流比引脚所能提供的。所以需要一个晶体管来控制继电器：

　　但是晶体管对于更简单的传感器电路也很有用，比如这个光传感器电路，触摸传感器电路，或H桥电路。

　　晶体管也是使放大器工作的原因。它不只是两个状态(开/关)，也可以在“完全打开”和“完全关闭”之间的任何位置。

　　这意味着一个几乎没有能量的小信号可以控制晶体管，在晶体管的集电极发射极(或漏源)部分产生更强的信号。因此，晶体管可以放大小信号。

　　下面是一个简单的放大器用来驱动扬声器。输入电压越高，从基极到发射极的电流越高，通过扬声器的电流越高。

　　上面就是我想说的全部内容了，大家好，我是李工，拥有一颗00后的心，关注我，大家一起聊聊元器件。