三極管，全稱(cheng)半導體(ti)(ti)三(san)極管(guan)(guan)，也稱(cheng)雙極型晶體(ti)(ti)管(guan)(guan)、晶體(ti)(ti)三(san)極管(guan)(guan)，是一種(zhong)控制電流(liu)的半導體(ti)(ti)器(qi)件其作(zuo)(zuo)用(yong)是把微(wei)弱信號放大(da)成(cheng)幅(fu)度值較大(da)的電信號， 也用(yong)作(zuo)(zuo)無觸點開關(guan)。
三極(ji)管，是半導體(ti)基本元器(qi)件之一，具有電(dian)流放大作用，是電子電(dian)(dian)路的核心元件。三極管是(shi)在一塊半(ban)導(dao)體(ti)基片上制作兩個相(xiang)距很近的PN結(jie)，兩個PN結(jie)把整塊半(ban)導(dao)體(ti)分(fen)(fen)成三部分(fen)(fen)，中(zhong)間(jian)部分(fen)(fen)是(shi)基區，兩側部分(fen)(fen)是(shi)發射區和集電(dian)(dian)區，排列(lie)方式有PNP和NPN兩種。
發(fa)(fa)(fa)射(she)區(qu)(qu)和(he)(he)基(ji)(ji)區(qu)(qu)之(zhi)間的(de)(de)PN結(jie)(jie)叫發(fa)(fa)(fa)射(she)結(jie)(jie)，集電(dian)(dian)區(qu)(qu)和(he)(he)基(ji)(ji)區(qu)(qu)之(zhi)間的(de)(de)PN結(jie)(jie)叫集電(dian)(dian)結(jie)(jie)。基(ji)(ji)區(qu)(qu)很薄，而(er)發(fa)(fa)(fa)射(she)區(qu)(qu)較厚，雜(za)質濃(nong)度大，PNP型(xing)(xing)三極(ji)(ji)管發(fa)(fa)(fa)射(she)區(qu)(qu)"發(fa)(fa)(fa)射(she)"的(de)(de)是(shi)空穴，其移動方(fang)向(xiang)(xiang)與(yu)電(dian)(dian)流方(fang)向(xiang)(xiang)一致，故發(fa)(fa)(fa)射(she)極(ji)(ji)箭頭向(xiang)(xiang)里；NPN型(xing)(xing)三極(ji)(ji)管發(fa)(fa)(fa)射(she)區(qu)(qu)"發(fa)(fa)(fa)射(she)"的(de)(de)是(shi)自(zi)由電(dian)(dian)子(zi)，其移動方(fang)向(xiang)(xiang)與(yu)電(dian)(dian)流方(fang)向(xiang)(xiang)相(xiang)反，故發(fa)(fa)(fa)射(she)極(ji)(ji)箭頭向(xiang)(xiang)外。發(fa)(fa)(fa)射(she)極(ji)(ji)箭頭指向(xiang)(xiang)也是(shi)PN結(jie)(jie)在正向(xiang)(xiang)電(dian)(dian)壓(ya)下的(de)(de)導通方(fang)向(xiang)(xiang)。硅晶(jing)體三極(ji)(ji)管和(he)(he)鍺(zang)晶(jing)體三極(ji)(ji)管都有PNP型(xing)(xing)和(he)(he)NPN型(xing)(xing)兩種類(lei)型(xing)(xing)。從(cong)三個區(qu)(qu)引出相(xiang)應的(de)(de)電(dian)(dian)極(ji)(ji)，分(fen)別為(wei)基(ji)(ji)極(ji)(ji)b發(fa)(fa)(fa)射(she)極(ji)(ji)e和(he)(he)集電(dian)(dian)極(ji)(ji)c。
NPN型三極管
在制造三極(ji)管(guan)時，有意識(shi)地使(shi)發(fa)(fa)射(she)區(qu)(qu)的(de)(de)多數(shu)載(zai)流(liu)子濃度大(da)(da)于基(ji)區(qu)(qu)的(de)(de)，同時基(ji)區(qu)(qu)做(zuo)得(de)很(hen)薄，而且，要嚴(yan)格控制雜質含量，這樣(yang)，一旦接通電(dian)源后，由于發(fa)(fa)射(she)結(jie)(jie)正(zheng)偏，發(fa)(fa)射(she)區(qu)(qu)的(de)(de)多數(shu)載(zai)流(liu)子（電(dian)子）及基(ji)區(qu)(qu)的(de)(de)多數(shu)載(zai)流(liu)子（空穴）很(hen)容易地越過(guo)發(fa)(fa)射(she)結(jie)(jie)互相向對方(fang)擴(kuo)散，但(dan)因(yin)前者的(de)(de)濃度基(ji)大(da)(da)于后者，所以(yi)通過(guo)發(fa)(fa)射(she)結(jie)(jie)的(de)(de)電(dian)流(liu)基(ji)本上是電(dian)子流(liu)，這股電(dian)子流(liu)稱為(wei)發(fa)(fa)射(she)極(ji)電(dian)流(liu)子。
三(san)極管(guan)按材料(liao)分有兩(liang)(liang)種(zhong)：硅(gui)(gui)(gui)管(guan)和鍺管(guan)。而每一種(zhong)又有NPN和PNP兩(liang)(liang)種(zhong)結(jie)構(gou)形式，但使用最多的是(shi)硅(gui)(gui)(gui)NPN和鍺PNP兩(liang)(liang)種(zhong)三(san)極管(guan)，（其中，N表示(shi)在高純度硅(gui)(gui)(gui)中加(jia)入磷，取(qu)代(dai)一些硅(gui)(gui)(gui)原子，在電(dian)(dian)(dian)壓刺激下產生自由電(dian)(dian)(dian)子導(dao)電(dian)(dian)(dian)，而p是(shi)加(jia)入硼取(qu)代(dai)硅(gui)(gui)(gui)，產生大(da)量空(kong)穴(xue)利于導(dao)電(dian)(dian)(dian)）；兩(liang)(liang)者除了電(dian)(dian)(dian)源極性不同(tong)(tong)外(wai)，其工作原理都是(shi)相同(tong)(tong)的，下面僅介(jie)紹NPN硅(gui)(gui)(gui)管(guan)的電(dian)(dian)(dian)流(liu)放大(da)原理。
對于NPN管，它是由2塊N型半導體中間夾(jia)著一塊P型半導體所組成，發射(she)區(qu)(qu)與(yu)基區(qu)(qu)之間形成的PN結稱(cheng)為(wei)發射(she)結,而集(ji)電區(qu)(qu)與(yu)基區(qu)(qu)形成的PN結稱(cheng)為(wei)集(ji)電結,三(san)條引線分別稱(cheng)為(wei)發射(she)極e （Emitter）、基極b (Base)和(he)集(ji)電極c (Collector)。
當(dang)b點(dian)電(dian)(dian)位(wei)(wei)高(gao)于(yu)e點(dian)電(dian)(dian)位(wei)(wei)零點(dian)幾伏(fu)時，發射(she)結處于(yu)正偏(pian)狀態，而(er)C點(dian)電(dian)(dian)位(wei)(wei)高(gao)于(yu)b點(dian)電(dian)(dian)位(wei)(wei)幾伏(fu)時，集(ji)電(dian)(dian)結處于(yu)反偏(pian)狀態，集(ji)電(dian)(dian)極電(dian)(dian)源Ec要高(gao)于(yu)基極電(dian)(dian)源Eb。
我們把從基極(ji)(ji)(ji)B流(liu)(liu)(liu)至發射(she)極(ji)(ji)(ji)E的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)叫(jiao)做(zuo)基極(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)Ib；把從集(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)C流(liu)(liu)(liu)至發射(she)極(ji)(ji)(ji)E的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)叫(jiao)做(zuo)集(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu) Ic。這兩(liang)個電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)的(de)方向都是(shi)流(liu)(liu)(liu)出發射(she)極(ji)(ji)(ji)的(de)，所以發射(she)極(ji)(ji)(ji)E上就用了一個箭頭來(lai)表示電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)的(de)方向。
三(san)(san)極(ji)(ji)(ji)(ji)管(guan)是(shi)一種(zhong)控制元件，主(zhu)要用來控制電(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)大(da)小(xiao)，以共發(fa)射極(ji)(ji)(ji)(ji)接法為例（信(xin)號從基(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)輸入，從集(ji)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)輸出，發(fa)射極(ji)(ji)(ji)(ji)接地），當基(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)UB有一個微小(xiao)的(de)(de)變化(hua)(hua)時(shi)，基(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)流(liu)IB也會(hui)(hui)隨之有一小(xiao)的(de)(de)變化(hua)(hua)，受基(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)流(liu)IB的(de)(de)控制，集(ji)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)流(liu)IC會(hui)(hui)有一個很大(da)的(de)(de)變化(hua)(hua)，基(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)流(liu)IB越大(da)，集(ji)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)流(liu)IC也越大(da)，反(fan)之，基(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)流(liu)越小(xiao)，集(ji)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)流(liu)也越小(xiao)，即基(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)流(liu)控制集(ji)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)變化(hua)(hua)。但是(shi)集(ji)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)變化(hua)(hua)比(bi)(bi)基(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)變化(hua)(hua)大(da)得(de)多，這就是(shi)三(san)(san)極(ji)(ji)(ji)(ji)管(guan)的(de)(de)放大(da)作(zuo)用。IC 的(de)(de)變化(hua)(hua)量與IB變化(hua)(hua)量之比(bi)(bi)叫(jiao)做三(san)(san)極(ji)(ji)(ji)(ji)管(guan)的(de)(de)放大(da)倍(bei)數(shu)β（β=ΔIC/ΔIB, Δ表(biao)示變化(hua)(hua)量。），三(san)(san)極(ji)(ji)(ji)(ji)管(guan)的(de)(de)放大(da)倍(bei)數(shu)β一般在(zai)幾(ji)十到幾(ji)百倍(bei)。
由于基(ji)區很薄(bo),加(jia)上集(ji)(ji)電(dian)(dian)結的反偏，注(zhu)入(ru)基(ji)區的電(dian)(dian)子大部分越過集(ji)(ji)電(dian)(dian)結進入(ru)集(ji)(ji)電(dian)(dian)區而形(xing)成(cheng)集(ji)(ji)電(dian)(dian)極電(dian)(dian)流Ic，只剩下(xia)很少（1-10%）的電(dian)(dian)子在基(ji)區的空(kong)穴(xue)進行復合(he)(he)，被復合(he)(he)掉的基(ji)區空(kong)穴(xue)由基(ji)極電(dian)(dian)源Eb重新補給(gei)，從而形(xing)成(cheng)了基(ji)極電(dian)(dian)流Ib。根據電(dian)(dian)流連續(xu)性原(yuan)理(li)得：
Ie=Ib+Ic
這就(jiu)是(shi)說，在基極(ji)補充一(yi)個很(hen)小的Ib，就(jiu)可以在集電極(ji)上(shang)得到一(yi)個較大的Ic，這就(jiu)是(shi)所謂電流放大作用，Ic與Ib是(shi)維(wei)持一(yi)定的比例關系，即(ji)：
β1=Ic/Ib
式中：β1--稱為直(zhi)流(liu)放大倍(bei)數，
集電極(ji)電流(liu)的(de)變(bian)化(hua)量△Ic與基極(ji)電流(liu)的(de)變(bian)化(hua)量△Ib之比為：
β= △Ic/△Ib
式中β--稱為(wei)交流電流放大倍(bei)數，由于低頻時(shi)β1和β的數值(zhi)相(xiang)差不大，所以有時(shi)為(wei)了方便起見，對兩者不作嚴(yan)格區分(fen)，β值(zhi)約為(wei)幾十至幾百。
α1=Ic/Ie(Ic與Ie是直流通路中的(de)電(dian)流大(da)小(xiao))
式中(zhong)：α1也稱為直流(liu)(liu)放(fang)大倍數，一般在共基極(ji)組(zu)態放(fang)大電路中(zhong)使用，描述(shu)了發(fa)射極(ji)電流(liu)(liu)與集(ji)電極(ji)電流(liu)(liu)的關系。
α =△Ic/△Ie
表達式中的(de)α為交流(liu)共基極電流(liu)放大倍數。同理α與(yu)α1在小(xiao)信號輸(shu)入時相(xiang)差也不大。
對于兩個(ge)描述電流關系的放大(da)倍數有(you)以(yi)下關系β=a/（1-a）。
三極(ji)(ji)管的(de)(de)(de)放(fang)大(da)(da)作用(yong)就是(shi)：集(ji)電極(ji)(ji)電流(liu)(liu)(liu)(liu)受(shou)基(ji)(ji)極(ji)(ji)電流(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)控制（假(jia)設電源 能(neng)夠(gou)提供(gong)給集(ji)電極(ji)(ji)足(zu)(zu)夠(gou)大(da)(da)的(de)(de)(de)電流(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)話），并且基(ji)(ji)極(ji)(ji)電流(liu)(liu)(liu)(liu)很(hen)(hen)小的(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)，會(hui)引起集(ji)電極(ji)(ji)電流(liu)(liu)(liu)(liu)很(hen)(hen)大(da)(da)的(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)，且變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)滿(man)足(zu)(zu)一定的(de)(de)(de)比(bi)例關系：集(ji)電極(ji)(ji)電流(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)量是(shi)基(ji)(ji)極(ji)(ji)電流(liu)(liu)(liu)(liu)變(bian)(bian)(bian) 化(hua)(hua)(hua)量的(de)(de)(de)β倍，即(ji)電流(liu)(liu)(liu)(liu)變(bian)(bian)(bian)化(hua)(hua)(hua)被放(fang)大(da)(da)了β倍，所以(yi)我們把β叫(jiao)做(zuo)三極(ji)(ji)管的(de)(de)(de)放(fang)大(da)(da)倍數（β一般遠大(da)(da)于1，例如(ru)幾十，幾百）。
