本文仅为个人观点
一、问题
三极管的三个电极各自有自己的名字,分别是:基极(Base)、集电极(Collector)、发射极(Emitter)。对于PNP型、NPN型三极管,他们的图示分别如下:
对于三个电极的命名,我一直比较混乱。虽然能够记住他们,但是脑海中却总是有种“毛毛躁躁”的困惑,说不清、也想不明白,为什么这三个电极要如此命名呢?
二、历史
1、1947年
PNP型三极管和NPN型三极管并不是在同一时间被发明出来的,而是在1947年12月时,NPN型三极管先被发明了出来,它是由William Shockley、Walter Brattain和John Bardeen等人,在AT&T贝尔实验室中发明、制造出NPN型三极管。
2、1948年
之后在1948年时,贝尔实验室的John R. Pierce和Lester Hogan两人在《The Bipolar Transistor – A New Type of Semiconductor Amplifier》论文中,首次使用基极(Base)、集电极(Collector)、发射极(Emitter)这三个名称。
注:这篇文章最初发表在1948年的《Proceedings of the Institute of Radio Engineers》期刊上。
同年,PNP型三极管也在AT&T贝尔实验室,再次由William Shockley被发明出来。
3、小结
可以看出来,虽然三极管的电极命名和PNP型三极管的发明时间并不能有更精确的先后查证,但最初这三个电极的命名,也就是《The Bipolar Transistor – A New Type of Semiconductor Amplifier》一文,是针对NPN型三极管而言的。
三、名称含义
如果针对NPN型三极管,这三个电极的名称就很直观、形象了:
其中“基极”这个名字是比较形象、容易理解的:Base,含义是基础、来源,也就是通过NPN型三极管完成对电流的控制,要通过这个“基础、来源”引脚进行操纵,所以“基极”是“基础来源控制”的意思。
对于NPN型三极管的“集电极”而言,当它的基极打开时,集电极可进行电流的“收集”;同理集电极进行的动作是完成“电流的发射”。
四、含混的地方
而对于PNP型三极管,三个电极中,唯有基极名称还是可以形象的说明它的作用的。
而PNP型三极管的集电极和发射极,从名称上,似乎就不再那么形象了。
五、另一种理解方式
当然除了上面所说的,还可以通过电子、空穴来理解,NPN里面的“电流”可以认为是“电子”的流动,PNP里面则用“空穴”来作为电流的载流子看待。但是这样的角度看待这个符号,还是十分不恰当的。原因在于PNP如果用空穴进行参考、看待,这些空穴载流子的确是在基极和集电极“流入三极管的”,经过汇集之后从发射极流出去。但是发射极的箭头的示意性就又会干扰思路了。
只能额外的再记住:箭头代表的就是电子的流入,因为空穴从发射极“流出”了,所以电子就从“发射极流入”了。
可见,无论怎样去“找规律记忆”,PNP在三个电极上的命名、符号样式,都会对记忆和技巧型理解,产生一定的干扰和混淆。
在我看来,如果这真是历史上的先有NPN、先有了定义,才有了PNP、再通过对NPN的名称定义套用回PNP上。那么这段历史故事,着实令后来的名称产生了不小的干扰和“不准确”。