三極管(guan)，全稱半(ban)導體(ti)三(san)極管(guan)，也稱雙極型晶體(ti)管(guan)、晶體(ti)三(san)極管(guan)，是一種(zhong)控制電流的(de)半(ban)導體(ti)器件其作用是把(ba)微(wei)弱(ruo)信號(hao)放大(da)成幅度(du)值(zhi)較大(da)的(de)電信號(hao)， 也用作無觸點開(kai)關(guan)。
三極(ji)管，是(shi)半(ban)導體基本元器(qi)件之一(yi)，具有電流放大(da)作(zuo)用，是電子電路的(de)(de)核心元(yuan)件。三(san)極管是在一塊半(ban)導體基片上制作兩個(ge)相距很近的(de)(de)PN結(jie)，兩個(ge)PN結(jie)把整塊半(ban)導體分(fen)成三(san)部分(fen)，中(zhong)間部分(fen)是基區(qu)，兩側(ce)部分(fen)是發(fa)射區(qu)和集電區(qu)，排列方式有PNP和NPN兩種。
發(fa)(fa)射(she)(she)(she)區(qu)(qu)(qu)和(he)基(ji)區(qu)(qu)(qu)之間(jian)的(de)(de)(de)PN結(jie)(jie)叫(jiao)(jiao)發(fa)(fa)射(she)(she)(she)結(jie)(jie)，集電(dian)(dian)區(qu)(qu)(qu)和(he)基(ji)區(qu)(qu)(qu)之間(jian)的(de)(de)(de)PN結(jie)(jie)叫(jiao)(jiao)集電(dian)(dian)結(jie)(jie)。基(ji)區(qu)(qu)(qu)很薄(bo)，而發(fa)(fa)射(she)(she)(she)區(qu)(qu)(qu)較厚(hou)，雜質濃(nong)度(du)大，PNP型(xing)三(san)(san)極(ji)(ji)(ji)(ji)管發(fa)(fa)射(she)(she)(she)區(qu)(qu)(qu)"發(fa)(fa)射(she)(she)(she)"的(de)(de)(de)是空(kong)穴，其(qi)移動(dong)方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)與電(dian)(dian)流方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)一致，故(gu)發(fa)(fa)射(she)(she)(she)極(ji)(ji)(ji)(ji)箭(jian)頭向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)里；NPN型(xing)三(san)(san)極(ji)(ji)(ji)(ji)管發(fa)(fa)射(she)(she)(she)區(qu)(qu)(qu)"發(fa)(fa)射(she)(she)(she)"的(de)(de)(de)是自(zi)由電(dian)(dian)子，其(qi)移動(dong)方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)與電(dian)(dian)流方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)反(fan)，故(gu)發(fa)(fa)射(she)(she)(she)極(ji)(ji)(ji)(ji)箭(jian)頭向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)外(wai)。發(fa)(fa)射(she)(she)(she)極(ji)(ji)(ji)(ji)箭(jian)頭指向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)也是PN結(jie)(jie)在正向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)電(dian)(dian)壓下的(de)(de)(de)導通方(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)。硅晶體三(san)(san)極(ji)(ji)(ji)(ji)管和(he)鍺晶體三(san)(san)極(ji)(ji)(ji)(ji)管都有PNP型(xing)和(he)NPN型(xing)兩種類(lei)型(xing)。從(cong)三(san)(san)個區(qu)(qu)(qu)引(yin)出相(xiang)應(ying)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)，分別(bie)為基(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)b發(fa)(fa)射(she)(she)(she)極(ji)(ji)(ji)(ji)e和(he)集電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)c。
NPN型三極管(guan)
在(zai)制造三極管時，有意(yi)識(shi)地使發(fa)射(she)(she)區(qu)的多(duo)數載流子(zi)(zi)濃度大于(yu)基(ji)(ji)區(qu)的，同時基(ji)(ji)區(qu)做(zuo)得很薄，而且(qie)，要嚴格控制雜質含(han)量，這樣，一旦接通電(dian)(dian)源后，由(you)于(yu)發(fa)射(she)(she)結(jie)正偏，發(fa)射(she)(she)區(qu)的多(duo)數載流子(zi)(zi)（電(dian)(dian)子(zi)(zi)）及基(ji)(ji)區(qu)的多(duo)數載流子(zi)(zi)（空穴）很容(rong)易地越過(guo)發(fa)射(she)(she)結(jie)互相向對方擴散(san)，但因前者的濃度基(ji)(ji)大于(yu)后者，所以通過(guo)發(fa)射(she)(she)結(jie)的電(dian)(dian)流基(ji)(ji)本上是電(dian)(dian)子(zi)(zi)流，這股電(dian)(dian)子(zi)(zi)流稱為(wei)發(fa)射(she)(she)極電(dian)(dian)流子(zi)(zi)。
三極(ji)管按材料(liao)分有兩種：硅管和鍺(zang)管。而每一種又有NPN和PNP兩種結構形(xing)式，但(dan)使(shi)用最多的是硅NPN和鍺(zang)PNP兩種三極(ji)管，（其中，N表示在高純度(du)硅中加(jia)入(ru)磷，取代(dai)一些硅原子(zi)，在電(dian)壓刺激下(xia)產(chan)生(sheng)自由電(dian)子(zi)導電(dian)，而p是加(jia)入(ru)硼取代(dai)硅，產(chan)生(sheng)大量空穴(xue)利于導電(dian)）；兩者除了電(dian)源(yuan)極(ji)性不同外，其工作原理都(dou)是相同的，下(xia)面僅介紹(shao)NPN硅管的電(dian)流(liu)放大原理。
對于NPN管，它是(shi)由2塊N型半導(dao)體中間(jian)夾著(zhu)一塊P型半導(dao)體所組成，發(fa)(fa)射(she)區(qu)(qu)與基區(qu)(qu)之間(jian)形成的PN結(jie)(jie)稱為發(fa)(fa)射(she)結(jie)(jie),而集電區(qu)(qu)與基區(qu)(qu)形成的PN結(jie)(jie)稱為集電結(jie)(jie),三條引線(xian)分別稱為發(fa)(fa)射(she)極(ji)(ji)e （Emitter）、基極(ji)(ji)b (Base)和集電極(ji)(ji)c (Collector)。
當b點電(dian)位(wei)(wei)高于(yu)(yu)(yu)e點電(dian)位(wei)(wei)零點幾(ji)伏時，發射結處于(yu)(yu)(yu)正偏狀態，而C點電(dian)位(wei)(wei)高于(yu)(yu)(yu)b點電(dian)位(wei)(wei)幾(ji)伏時，集(ji)電(dian)結處于(yu)(yu)(yu)反偏狀態，集(ji)電(dian)極電(dian)源Ec要(yao)高于(yu)(yu)(yu)基極電(dian)源Eb。
我們把從(cong)(cong)基(ji)極(ji)B流(liu)(liu)至發(fa)射極(ji)E的(de)(de)(de)電(dian)(dian)流(liu)(liu)叫(jiao)做基(ji)極(ji)電(dian)(dian)流(liu)(liu)Ib；把從(cong)(cong)集電(dian)(dian)極(ji)C流(liu)(liu)至發(fa)射極(ji)E的(de)(de)(de)電(dian)(dian)流(liu)(liu)叫(jiao)做集電(dian)(dian)極(ji)電(dian)(dian)流(liu)(liu) Ic。這兩(liang)個電(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)(de)方(fang)向(xiang)都是流(liu)(liu)出(chu)發(fa)射極(ji)的(de)(de)(de)，所以(yi)發(fa)射極(ji)E上(shang)就用了一個箭頭來表示電(dian)(dian)流(liu)(liu)的(de)(de)(de)方(fang)向(xiang)。
三(san)(san)極(ji)(ji)(ji)(ji)管(guan)是一(yi)(yi)種控(kong)(kong)制(zhi)元(yuan)件，主要用(yong)來控(kong)(kong)制(zhi)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)小(xiao)(xiao)，以共發(fa)(fa)射(she)(she)極(ji)(ji)(ji)(ji)接法(fa)為例（信號從基極(ji)(ji)(ji)(ji)輸入，從集(ji)(ji)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)輸出，發(fa)(fa)射(she)(she)極(ji)(ji)(ji)(ji)接地），當基極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)壓UB有一(yi)(yi)個微(wei)小(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)化時，基極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)IB也(ye)會隨之(zhi)有一(yi)(yi)小(xiao)(xiao)的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)化，受(shou)基極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)IB的(de)(de)(de)(de)控(kong)(kong)制(zhi)，集(ji)(ji)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)IC會有一(yi)(yi)個很大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)化，基極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)IB越(yue)(yue)大(da)(da)(da)，集(ji)(ji)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)IC也(ye)越(yue)(yue)大(da)(da)(da)，反之(zhi)，基極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)越(yue)(yue)小(xiao)(xiao)，集(ji)(ji)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)也(ye)越(yue)(yue)小(xiao)(xiao)，即基極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)控(kong)(kong)制(zhi)集(ji)(ji)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)化。但是集(ji)(ji)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)化比(bi)基極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)化大(da)(da)(da)得多，這就是三(san)(san)極(ji)(ji)(ji)(ji)管(guan)的(de)(de)(de)(de)放大(da)(da)(da)作用(yong)。IC 的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)化量(liang)與IB變(bian)(bian)(bian)化量(liang)之(zhi)比(bi)叫做三(san)(san)極(ji)(ji)(ji)(ji)管(guan)的(de)(de)(de)(de)放大(da)(da)(da)倍數β（β=ΔIC/ΔIB, Δ表(biao)示變(bian)(bian)(bian)化量(liang)。），三(san)(san)極(ji)(ji)(ji)(ji)管(guan)的(de)(de)(de)(de)放大(da)(da)(da)倍數β一(yi)(yi)般在幾(ji)十到(dao)幾(ji)百倍。
由于基(ji)區(qu)(qu)很薄(bo),加上集(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)結的(de)反偏(pian)，注入基(ji)區(qu)(qu)的(de)電(dian)(dian)(dian)子大部分越(yue)過集(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)結進入集(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)區(qu)(qu)而形成集(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)極電(dian)(dian)(dian)流Ic，只剩下很少(shao)（1-10%）的(de)電(dian)(dian)(dian)子在基(ji)區(qu)(qu)的(de)空穴進行復合(he)，被復合(he)掉的(de)基(ji)區(qu)(qu)空穴由基(ji)極電(dian)(dian)(dian)源Eb重新補給，從而形成了(le)基(ji)極電(dian)(dian)(dian)流Ib。根據電(dian)(dian)(dian)流連(lian)續性(xing)原理(li)得(de)：
Ie=Ib+Ic
這就(jiu)是(shi)說，在基(ji)極(ji)補充一(yi)個很(hen)小(xiao)的Ib，就(jiu)可以(yi)在集(ji)電極(ji)上得到(dao)一(yi)個較大(da)的Ic，這就(jiu)是(shi)所謂電流放大(da)作(zuo)用(yong)，Ic與Ib是(shi)維持一(yi)定的比(bi)例關系，即：
β1=Ic/Ib
式中(zhong)：β1--稱為直流放大(da)倍數，
集(ji)電極電流的變化量△Ic與基極電流的變化量△Ib之(zhi)比為：
β= △Ic/△Ib
式中β--稱為交流電流放大(da)倍數(shu)，由于低(di)頻時(shi)β1和(he)β的數(shu)值相差不大(da)，所(suo)以有(you)時(shi)為了方便起(qi)見，對兩者不作(zuo)嚴格(ge)區(qu)分(fen)，β值約(yue)為幾(ji)十至(zhi)幾(ji)百。
α1=Ic/Ie(Ic與Ie是直流通(tong)路(lu)中(zhong)的電流大(da)小)
式(shi)中：α1也稱為直流(liu)放大(da)倍數(shu)，一般在共基極(ji)(ji)組(zu)態放大(da)電路中使用，描述了發射極(ji)(ji)電流(liu)與集電極(ji)(ji)電流(liu)的關系(xi)。
α =△Ic/△Ie
表達式中的α為交流共基極電(dian)流放(fang)大倍(bei)數。同理α與α1在小(xiao)信號輸入(ru)時相差也不(bu)大。
對于兩個(ge)描述(shu)電流關(guan)系的放大(da)倍數有以下關(guan)系β=a/（1-a）。
三(san)極(ji)管(guan)的(de)放(fang)大作用就是：集(ji)電(dian)(dian)(dian)極(ji)電(dian)(dian)(dian)流(liu)受基極(ji)電(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)控制（假設(she)電(dian)(dian)(dian)源 能夠提供給(gei)集(ji)電(dian)(dian)(dian)極(ji)足夠大的(de)電(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)話），并且基極(ji)電(dian)(dian)(dian)流(liu)很小(xiao)的(de)變(bian)化，會引起集(ji)電(dian)(dian)(dian)極(ji)電(dian)(dian)(dian)流(liu)很大的(de)變(bian)化，且變(bian)化滿足一(yi)定的(de)比(bi)例(li)關(guan)系(xi)：集(ji)電(dian)(dian)(dian)極(ji)電(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)變(bian)化量(liang)是基極(ji)電(dian)(dian)(dian)流(liu)變(bian) 化量(liang)的(de)β倍(bei)，即電(dian)(dian)(dian)流(liu)變(bian)化被放(fang)大了β倍(bei)，所以(yi)我們(men)把β叫做三(san)極(ji)管(guan)的(de)放(fang)大倍(bei)數(shu)（β一(yi)般(ban)遠(yuan)大于1，例(li)如幾(ji)十(shi)，幾(ji)百(bai)）。
