在电子电路领域，双极结型晶体管（Bipolar Junction Transistor，BJT）是一种至关重要的电子元件。下面将详细介绍 BJT 晶体管的工作原理及其常见应用。

一、BJT 晶体管原理

BJT 晶体管主要分为两种类型，即 PNP 晶体管和 NPN 晶体管。这两种晶体管的工作原理存在一定差异，具体如下：

1. NPN 晶体管工作原理
   NPN 晶体管工作时，基极电压（Vb）必须比发射极电压（Ve）高，并且集电极电压（Vc）必须比 Vb 高。也就是说，NPN 晶体管需要正电压和电流来驱动。其本质是，至少需要 0.7V 的电压才能将其打开，基极电流是决定其性能的关键因素。随着基极电流的增加，集电极电流也会相应增加。
2. PNP 晶体管工作原理
   PNP 晶体管的工作条件与 NPN 晶体管相反。发射极电压（Ve）必须比基极电压（Vb）高，并且基极电压（Vb）必须比集电极电压（Vc）高。这意味着 PNP 晶体管需要负电压和电流来工作。

在实际应用中，我们可以总结出一个小技巧：NPN 需要正电压和电流，PNP 需要负电压和电流。同时，和其他许多电子元器件一样，晶体管（BJT）必须防止电流过大。因此，发射极和集电极引脚不能直接连接在电源和 GND 之间，一定要串联具有电阻的组件，以保护晶体管。

二、晶体管（BJT）的作用以及 BJT 在电路中的用途

1. 用作电子开关
   晶体管（BJT）基本的功能就是充当电子开关。通过在基极施加小电流，可以控制更大的电流在集电极和发射极之间通过。由于晶体管通常不会消耗太多的电流，因此可以制作出性能优良的电子开关，而无需使用机械开关。
   例如，使用 2N3904 NPN 晶体管制作的简单 LED 驱动电路。按下开关时，基极引脚上会有正电压和电流，从而导通发射极和集电极之间的连接，使电流能够在它们之间流动，同时 LED 被点亮。如果换成 PNP 晶体管，由于 PNP 晶体管需要相对负的电压才能工作，因此需要将开关连接到 GND。在这个过程中，R2 并不是必需的，只要能在集电极和发射极之间驱动更高的电流即可。
2. 放大作用 —— 晶体管放大器
   晶体管（BJT）是一种电流放大器件。其放大作用可以通过一个形象的比喻来理解，就像一个水闸。水闸上方储存有水，存在水压，相当于集电极上的电压；水闸侧面流入的水流称为基极电流 Ib。当 Ib 有水流流过，冲击闸门时，闸门便会开启，这样水闸侧面很小的水流流量（相当于电流 Ib）与水闸上方的大水流流量（相当于电流 Ic）就汇集到一起流下（相当于发射极 e 的电流 Ie），发射极便产生放大的电流。
   以 NPN 晶体管作为简单的单晶体管放大器为例，麦克风在声波撞击时会产生非常小的电压，这种变化的电压允许电容根据电位器建立的 RC 时间常数快速充电 / 再充电，然后转化为 NPN 基极引脚上的电流，电流就会在发射极和集电极之间流动，接着变压器将 + 9V 电压降低，增加足够高的电流以驱动扬声器的振膜，这样当对麦克风吹气时，扬声器就会做出响应。
3. 放大作用 —— 晶体管二级放大器
   通常情况下，增加一个晶体管（BJT）可以提高放大器的性能。通过合理设计电路，两个晶体管配合工作，能够实现更好的放大效果。
4. 晶体管（BJT）用作功率放大器
   在设计电路时，有时需要更高的功率输出，此时可以使用晶体管（BJT）作为 B 类放大器。不过，在对电路进行仿真时可能会存在一些失真问题。为了解决这个问题，可以将运算放大器连接为电压跟随器，确保从输入到输出的电压保持不变，同时晶体管（BJT）为扬声器提供更多的电流。
5. 晶体管（BJT）用作振荡器
   晶体管（BJT）非常适合用作振荡器，因为它可以根据基极引脚上的电压 / 电流进行打开和关闭操作。通过合理设计电路，可以使晶体管周期性地导通和截止，从而产生振荡信号。