三極管，全稱半(ban)導體(ti)三極(ji)管，也稱雙極(ji)型晶(jing)體(ti)管、晶(jing)體(ti)三極(ji)管，是一種控制(zhi)電流的半(ban)導體(ti)器件其(qi)作用是把微弱信號(hao)放大成幅度值較(jiao)大的電信號(hao)， 也用作無(wu)觸點開關。
三極管，是(shi)半導體基本元器件(jian)之一，具(ju)有電流放大作用，是電子電(dian)(dian)路的核心元(yuan)件(jian)。三極管(guan)是(shi)在(zai)一塊半(ban)(ban)導體基片上(shang)制作(zuo)兩(liang)個相(xiang)距很近的PN結，兩(liang)個PN結把整塊半(ban)(ban)導體分成三部(bu)(bu)分，中間部(bu)(bu)分是(shi)基區，兩(liang)側部(bu)(bu)分是(shi)發射區和集電(dian)(dian)區，排列(lie)方(fang)式(shi)有PNP和NPN兩(liang)種。
發(fa)(fa)射(she)區(qu)(qu)(qu)(qu)和基區(qu)(qu)(qu)(qu)之間(jian)的(de)(de)(de)PN結(jie)叫發(fa)(fa)射(she)結(jie)，集(ji)電區(qu)(qu)(qu)(qu)和基區(qu)(qu)(qu)(qu)之間(jian)的(de)(de)(de)PN結(jie)叫集(ji)電結(jie)。基區(qu)(qu)(qu)(qu)很薄，而發(fa)(fa)射(she)區(qu)(qu)(qu)(qu)較厚，雜質(zhi)濃度大，PNP型(xing)(xing)三極(ji)(ji)(ji)管發(fa)(fa)射(she)區(qu)(qu)(qu)(qu)"發(fa)(fa)射(she)"的(de)(de)(de)是空穴，其移(yi)動方向(xiang)與(yu)電流(liu)方向(xiang)一致(zhi)，故發(fa)(fa)射(she)極(ji)(ji)(ji)箭(jian)頭向(xiang)里；NPN型(xing)(xing)三極(ji)(ji)(ji)管發(fa)(fa)射(she)區(qu)(qu)(qu)(qu)"發(fa)(fa)射(she)"的(de)(de)(de)是自由電子，其移(yi)動方向(xiang)與(yu)電流(liu)方向(xiang)相反(fan)，故發(fa)(fa)射(she)極(ji)(ji)(ji)箭(jian)頭向(xiang)外。發(fa)(fa)射(she)極(ji)(ji)(ji)箭(jian)頭指向(xiang)也是PN結(jie)在正向(xiang)電壓下的(de)(de)(de)導通方向(xiang)。硅(gui)晶(jing)體三極(ji)(ji)(ji)管和鍺晶(jing)體三極(ji)(ji)(ji)管都(dou)有PNP型(xing)(xing)和NPN型(xing)(xing)兩種類(lei)型(xing)(xing)。從三個區(qu)(qu)(qu)(qu)引出相應的(de)(de)(de)電極(ji)(ji)(ji)，分別為基極(ji)(ji)(ji)b發(fa)(fa)射(she)極(ji)(ji)(ji)e和集(ji)電極(ji)(ji)(ji)c。
NPN型三極管
在制造三(san)極(ji)管時，有意識地使發(fa)(fa)(fa)射(she)區(qu)的多數載流(liu)(liu)子(zi)(zi)(zi)濃度大于(yu)基區(qu)的，同(tong)時基區(qu)做(zuo)得很(hen)薄(bo)，而且，要(yao)嚴格控制雜質含量，這(zhe)樣，一(yi)旦接通(tong)電(dian)源后(hou)，由于(yu)發(fa)(fa)(fa)射(she)結(jie)正(zheng)偏，發(fa)(fa)(fa)射(she)區(qu)的多數載流(liu)(liu)子(zi)(zi)(zi)（電(dian)子(zi)(zi)(zi)）及基區(qu)的多數載流(liu)(liu)子(zi)(zi)(zi)（空穴）很(hen)容易地越過發(fa)(fa)(fa)射(she)結(jie)互(hu)相向對方擴散，但因前者(zhe)的濃度基大于(yu)后(hou)者(zhe)，所以通(tong)過發(fa)(fa)(fa)射(she)結(jie)的電(dian)流(liu)(liu)基本上是電(dian)子(zi)(zi)(zi)流(liu)(liu)，這(zhe)股電(dian)子(zi)(zi)(zi)流(liu)(liu)稱為(wei)發(fa)(fa)(fa)射(she)極(ji)電(dian)流(liu)(liu)子(zi)(zi)(zi)。
三(san)極管按材(cai)料分有(you)兩種(zhong)：硅管和(he)鍺(zang)管。而每(mei)一種(zhong)又有(you)NPN和(he)PNP兩種(zhong)結(jie)構形式，但使用最多的(de)是(shi)硅NPN和(he)鍺(zang)PNP兩種(zhong)三(san)極管，（其中(zhong)，N表(biao)示在(zai)高純(chun)度硅中(zhong)加入(ru)磷，取代一些硅原(yuan)子，在(zai)電(dian)壓刺激下產(chan)生自由電(dian)子導電(dian)，而p是(shi)加入(ru)硼取代硅，產(chan)生大量(liang)空穴利于導電(dian)）；兩者除了電(dian)源極性不同(tong)外(wai)，其工作原(yuan)理都是(shi)相同(tong)的(de)，下面(mian)僅介紹NPN硅管的(de)電(dian)流放大原(yuan)理。
對于NPN管，它是由2塊(kuai)N型(xing)半(ban)導體中間(jian)夾著(zhu)一塊(kuai)P型(xing)半(ban)導體所組(zu)成(cheng)，發射區(qu)與(yu)基區(qu)之間(jian)形成(cheng)的(de)(de)PN結(jie)(jie)稱(cheng)為(wei)發射結(jie)(jie),而集電區(qu)與(yu)基區(qu)形成(cheng)的(de)(de)PN結(jie)(jie)稱(cheng)為(wei)集電結(jie)(jie),三條引線分別稱(cheng)為(wei)發射極(ji)(ji)e （Emitter）、基極(ji)(ji)b (Base)和集電極(ji)(ji)c (Collector)。
當(dang)b點(dian)(dian)(dian)電位(wei)高(gao)于(yu)(yu)e點(dian)(dian)(dian)電位(wei)零點(dian)(dian)(dian)幾伏(fu)時，發射結(jie)處于(yu)(yu)正(zheng)偏狀(zhuang)態，而(er)C點(dian)(dian)(dian)電位(wei)高(gao)于(yu)(yu)b點(dian)(dian)(dian)電位(wei)幾伏(fu)時，集電結(jie)處于(yu)(yu)反偏狀(zhuang)態，集電極電源(yuan)(yuan)Ec要高(gao)于(yu)(yu)基(ji)極電源(yuan)(yuan)Eb。
我們把(ba)(ba)從基極(ji)(ji)B流(liu)(liu)至發(fa)(fa)射(she)極(ji)(ji)E的(de)電(dian)流(liu)(liu)叫做基極(ji)(ji)電(dian)流(liu)(liu)Ib；把(ba)(ba)從集(ji)電(dian)極(ji)(ji)C流(liu)(liu)至發(fa)(fa)射(she)極(ji)(ji)E的(de)電(dian)流(liu)(liu)叫做集(ji)電(dian)極(ji)(ji)電(dian)流(liu)(liu) Ic。這兩個(ge)電(dian)流(liu)(liu)的(de)方向(xiang)都(dou)是流(liu)(liu)出發(fa)(fa)射(she)極(ji)(ji)的(de)，所以發(fa)(fa)射(she)極(ji)(ji)E上就用了(le)一(yi)個(ge)箭頭來(lai)表示電(dian)流(liu)(liu)的(de)方向(xiang)。
三極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)管(guan)是一種控制元(yuan)件(jian)，主(zhu)要用來(lai)控制電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)的大(da)小(xiao)，以共發(fa)射極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)接法為例（信號(hao)從基(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)輸入，從集(ji)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)輸出(chu)，發(fa)射極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)接地），當(dang)基(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)壓UB有一個微小(xiao)的變(bian)(bian)化(hua)(hua)時，基(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)IB也(ye)會(hui)隨之有一小(xiao)的變(bian)(bian)化(hua)(hua)，受(shou)基(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)IB的控制，集(ji)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)IC會(hui)有一個很大(da)的變(bian)(bian)化(hua)(hua)，基(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)IB越(yue)大(da)，集(ji)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)IC也(ye)越(yue)大(da)，反(fan)之，基(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)越(yue)小(xiao)，集(ji)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)也(ye)越(yue)小(xiao)，即基(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)控制集(ji)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)的變(bian)(bian)化(hua)(hua)。但是集(ji)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)的變(bian)(bian)化(hua)(hua)比(bi)基(ji)(ji)(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)的變(bian)(bian)化(hua)(hua)大(da)得多，這就(jiu)是三極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)管(guan)的放大(da)作(zuo)用。IC 的變(bian)(bian)化(hua)(hua)量(liang)與IB變(bian)(bian)化(hua)(hua)量(liang)之比(bi)叫做三極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)管(guan)的放大(da)倍數β（β=ΔIC/ΔIB, Δ表示(shi)變(bian)(bian)化(hua)(hua)量(liang)。），三極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)管(guan)的放大(da)倍數β一般(ban)在幾(ji)十到幾(ji)百倍。
由于基區(qu)很(hen)薄,加上集(ji)(ji)電結的(de)反偏(pian)，注入基區(qu)的(de)電子大部分越過集(ji)(ji)電結進入集(ji)(ji)電區(qu)而形成(cheng)集(ji)(ji)電極電流(liu)Ic，只剩下很(hen)少（1-10%）的(de)電子在基區(qu)的(de)空(kong)穴進行復(fu)合(he)，被(bei)復(fu)合(he)掉的(de)基區(qu)空(kong)穴由基極電源Eb重新補給，從而形成(cheng)了(le)基極電流(liu)Ib。根據電流(liu)連續性(xing)原理得(de)：
Ie=Ib+Ic
這就(jiu)(jiu)是(shi)說，在基極補(bu)充一(yi)(yi)個(ge)很小(xiao)的Ib，就(jiu)(jiu)可(ke)以在集電極上得到(dao)一(yi)(yi)個(ge)較大的Ic，這就(jiu)(jiu)是(shi)所(suo)謂電流放大作用，Ic與(yu)Ib是(shi)維(wei)持一(yi)(yi)定的比(bi)例關系(xi)，即：
β1=Ic/Ib
式中：β1--稱(cheng)為直流(liu)放(fang)大(da)倍數(shu)，
集(ji)電極(ji)電流的變(bian)化量△Ic與基(ji)極(ji)電流的變(bian)化量△Ib之比為：
β= △Ic/△Ib
式中β--稱為交流電流放(fang)大倍數(shu)，由于低頻時β1和β的數(shu)值相差(cha)不(bu)(bu)大，所以(yi)有時為了方便起見，對兩者不(bu)(bu)作嚴格區分，β值約為幾(ji)十至幾(ji)百。
α1=Ic/Ie(Ic與Ie是直流(liu)通路中的電(dian)流(liu)大小)
式(shi)中(zhong)：α1也稱為(wei)直流放大倍數，一般在共基極組(zu)態(tai)放大電(dian)路中(zhong)使用(yong)，描(miao)述(shu)了發射極電(dian)流與集電(dian)極電(dian)流的關系。
α =△Ic/△Ie
表達式中的α為交流(liu)共(gong)基(ji)極(ji)電流(liu)放(fang)大倍數(shu)。同理α與(yu)α1在小(xiao)信號輸入(ru)時(shi)相差也(ye)不大。
對于(yu)兩(liang)個(ge)描(miao)述電流關系(xi)的(de)放大倍(bei)數有以(yi)下關系(xi)β=a/（1-a）。
三極管(guan)的(de)放大作用就是：集(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流受基極電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流的(de)控(kong)制（假設電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan) 能夠(gou)提供給集(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極足(zu)夠(gou)大的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流的(de)話），并且基極電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流很小的(de)變(bian)化(hua)，會(hui)引起集(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流很大的(de)變(bian)化(hua)，且變(bian)化(hua)滿足(zu)一(yi)定的(de)比(bi)例關系：集(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流的(de)變(bian)化(hua)量是基極電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流變(bian) 化(hua)量的(de)β倍，即電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流變(bian)化(hua)被放大了β倍，所以我們把β叫做三極管(guan)的(de)放大倍數（β一(yi)般遠大于(yu)1，例如幾(ji)十，幾(ji)百(bai)）。
