三極管，全稱半(ban)導體(ti)三極(ji)(ji)管(guan)，也稱雙(shuang)極(ji)(ji)型晶體(ti)管(guan)、晶體(ti)三極(ji)(ji)管(guan)，是一種控制電流的半(ban)導體(ti)器件其作用是把微弱信號(hao)放大成幅度(du)值(zhi)較大的電信號(hao)， 也用作無觸(chu)點開關。
三極管，是半導體基本元(yuan)器(qi)件(jian)之(zhi)一，具(ju)有電流放大(da)作(zuo)用(yong)，是電(dian)子電路(lu)的核心元件。三極(ji)管是(shi)在(zai)一(yi)塊(kuai)半(ban)導體基(ji)片上制作兩(liang)個相距很近的PN結(jie)，兩(liang)個PN結(jie)把整塊(kuai)半(ban)導體分(fen)成三部(bu)分(fen)，中間部(bu)分(fen)是(shi)基(ji)區，兩(liang)側部(bu)分(fen)是(shi)發射(she)區和集電區，排列方式有PNP和NPN兩(liang)種。
發(fa)(fa)(fa)射(she)(she)區和(he)基區之間的(de)PN結叫發(fa)(fa)(fa)射(she)(she)結，集電(dian)區和(he)基區之間的(de)PN結叫集電(dian)結。基區很薄(bo)，而發(fa)(fa)(fa)射(she)(she)區較厚，雜質濃度大，PNP型(xing)三(san)極(ji)管發(fa)(fa)(fa)射(she)(she)區"發(fa)(fa)(fa)射(she)(she)"的(de)是空(kong)穴(xue)，其移(yi)動方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)與電(dian)流(liu)方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)一致，故發(fa)(fa)(fa)射(she)(she)極(ji)箭(jian)頭(tou)向(xiang)(xiang)(xiang)里；NPN型(xing)三(san)極(ji)管發(fa)(fa)(fa)射(she)(she)區"發(fa)(fa)(fa)射(she)(she)"的(de)是自由電(dian)子，其移(yi)動方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)與電(dian)流(liu)方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)相(xiang)反，故發(fa)(fa)(fa)射(she)(she)極(ji)箭(jian)頭(tou)向(xiang)(xiang)(xiang)外。發(fa)(fa)(fa)射(she)(she)極(ji)箭(jian)頭(tou)指向(xiang)(xiang)(xiang)也是PN結在正(zheng)向(xiang)(xiang)(xiang)電(dian)壓下的(de)導通方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)(xiang)。硅晶體三(san)極(ji)管和(he)鍺晶體三(san)極(ji)管都有(you)PNP型(xing)和(he)NPN型(xing)兩種(zhong)類型(xing)。從三(san)個區引出相(xiang)應(ying)的(de)電(dian)極(ji)，分別為(wei)基極(ji)b發(fa)(fa)(fa)射(she)(she)極(ji)e和(he)集電(dian)極(ji)c。
NPN型三極管(guan)
在制造三極管時，有意識地使發(fa)(fa)射區的多數(shu)載流子(zi)濃度(du)大于(yu)(yu)基區的，同時基區做(zuo)得很(hen)薄，而(er)且，要嚴格控制雜質含量(liang)，這(zhe)樣，一(yi)旦接(jie)通電(dian)源后(hou)，由于(yu)(yu)發(fa)(fa)射結正偏，發(fa)(fa)射區的多數(shu)載流子(zi)（電(dian)子(zi)）及基區的多數(shu)載流子(zi)（空穴）很(hen)容易地越過(guo)發(fa)(fa)射結互(hu)相向對方擴散(san)，但因前者(zhe)的濃度(du)基大于(yu)(yu)后(hou)者(zhe)，所(suo)以(yi)通過(guo)發(fa)(fa)射結的電(dian)流基本上是電(dian)子(zi)流，這(zhe)股電(dian)子(zi)流稱(cheng)為(wei)發(fa)(fa)射極電(dian)流子(zi)。
三極(ji)(ji)管按材料分有(you)兩(liang)(liang)種：硅(gui)(gui)管和(he)鍺管。而每一種又(you)有(you)NPN和(he)PNP兩(liang)(liang)種結構形式，但使用最(zui)多的(de)是硅(gui)(gui)NPN和(he)鍺PNP兩(liang)(liang)種三極(ji)(ji)管，（其中(zhong)，N表示在高純度硅(gui)(gui)中(zhong)加(jia)入磷，取(qu)代一些(xie)硅(gui)(gui)原子，在電(dian)壓刺激(ji)下(xia)(xia)產(chan)生(sheng)自由電(dian)子導電(dian)，而p是加(jia)入硼(peng)取(qu)代硅(gui)(gui)，產(chan)生(sheng)大(da)量空穴利于導電(dian)）；兩(liang)(liang)者除了電(dian)源極(ji)(ji)性不同外(wai)，其工作原理都是相同的(de)，下(xia)(xia)面僅(jin)介紹NPN硅(gui)(gui)管的(de)電(dian)流放大(da)原理。
對(dui)于(yu)NPN管(guan)，它是由(you)2塊N型(xing)半(ban)導體中間夾著一塊P型(xing)半(ban)導體所組成(cheng)，發射(she)區(qu)與(yu)基區(qu)之間形(xing)(xing)成(cheng)的PN結(jie)稱(cheng)為發射(she)結(jie),而集電(dian)區(qu)與(yu)基區(qu)形(xing)(xing)成(cheng)的PN結(jie)稱(cheng)為集電(dian)結(jie),三條引線分(fen)別稱(cheng)為發射(she)極e （Emitter）、基極b (Base)和(he)集電(dian)極c (Collector)。
當b點電(dian)(dian)(dian)位高(gao)于e點電(dian)(dian)(dian)位零點幾伏時(shi)，發射結處(chu)于正偏(pian)狀(zhuang)態(tai)(tai)，而C點電(dian)(dian)(dian)位高(gao)于b點電(dian)(dian)(dian)位幾伏時(shi)，集電(dian)(dian)(dian)結處(chu)于反偏(pian)狀(zhuang)態(tai)(tai)，集電(dian)(dian)(dian)極電(dian)(dian)(dian)源(yuan)Ec要高(gao)于基極電(dian)(dian)(dian)源(yuan)Eb。
我們(men)把從基極B流(liu)(liu)(liu)至(zhi)發射(she)極E的電(dian)流(liu)(liu)(liu)叫做(zuo)基極電(dian)流(liu)(liu)(liu)Ib；把從集電(dian)極C流(liu)(liu)(liu)至(zhi)發射(she)極E的電(dian)流(liu)(liu)(liu)叫做(zuo)集電(dian)極電(dian)流(liu)(liu)(liu) Ic。這(zhe)兩個電(dian)流(liu)(liu)(liu)的方(fang)向都是流(liu)(liu)(liu)出(chu)發射(she)極的，所(suo)以(yi)發射(she)極E上就用了一個箭(jian)頭來表示(shi)電(dian)流(liu)(liu)(liu)的方(fang)向。
三極(ji)管是(shi)一(yi)種控(kong)制元(yuan)件，主要用(yong)來控(kong)制電(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)大小(xiao)，以共發(fa)射極(ji)接(jie)法為例(li)（信(xin)號(hao)從基(ji)極(ji)輸入(ru)，從集(ji)電(dian)(dian)(dian)極(ji)輸出，發(fa)射極(ji)接(jie)地），當基(ji)極(ji)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)UB有(you)一(yi)個微小(xiao)的(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)時，基(ji)極(ji)電(dian)(dian)(dian)流(liu)IB也(ye)會隨之(zhi)有(you)一(yi)小(xiao)的(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)，受基(ji)極(ji)電(dian)(dian)(dian)流(liu)IB的(de)(de)控(kong)制，集(ji)電(dian)(dian)(dian)極(ji)電(dian)(dian)(dian)流(liu)IC會有(you)一(yi)個很大的(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)，基(ji)極(ji)電(dian)(dian)(dian)流(liu)IB越大，集(ji)電(dian)(dian)(dian)極(ji)電(dian)(dian)(dian)流(liu)IC也(ye)越大，反之(zhi)，基(ji)極(ji)電(dian)(dian)(dian)流(liu)越小(xiao)，集(ji)電(dian)(dian)(dian)極(ji)電(dian)(dian)(dian)流(liu)也(ye)越小(xiao)，即(ji)基(ji)極(ji)電(dian)(dian)(dian)流(liu)控(kong)制集(ji)電(dian)(dian)(dian)極(ji)電(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)。但是(shi)集(ji)電(dian)(dian)(dian)極(ji)電(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)比基(ji)極(ji)電(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)大得多，這就(jiu)是(shi)三極(ji)管的(de)(de)放(fang)大作用(yong)。IC 的(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)量與IB變(bian)化(hua)(hua)量之(zhi)比叫做三極(ji)管的(de)(de)放(fang)大倍(bei)(bei)數(shu)β（β=ΔIC/ΔIB, Δ表示變(bian)化(hua)(hua)量。），三極(ji)管的(de)(de)放(fang)大倍(bei)(bei)數(shu)β一(yi)般(ban)在(zai)幾(ji)十(shi)到(dao)幾(ji)百(bai)倍(bei)(bei)。
由于基(ji)(ji)區(qu)很(hen)薄,加上集(ji)電(dian)結的(de)(de)反(fan)偏，注入基(ji)(ji)區(qu)的(de)(de)電(dian)子大部分(fen)越過集(ji)電(dian)結進入集(ji)電(dian)區(qu)而形(xing)成集(ji)電(dian)極(ji)電(dian)流Ic，只剩(sheng)下很(hen)少（1-10%）的(de)(de)電(dian)子在基(ji)(ji)區(qu)的(de)(de)空(kong)穴(xue)(xue)進行復合(he)，被復合(he)掉的(de)(de)基(ji)(ji)區(qu)空(kong)穴(xue)(xue)由基(ji)(ji)極(ji)電(dian)源Eb重新(xin)補給，從而形(xing)成了基(ji)(ji)極(ji)電(dian)流Ib。根據電(dian)流連(lian)續性原理得：
Ie=Ib+Ic
這就(jiu)是(shi)說，在(zai)(zai)基極補充一個很(hen)小(xiao)的(de)Ib，就(jiu)可以在(zai)(zai)集(ji)電極上得到一個較(jiao)大的(de)Ic，這就(jiu)是(shi)所(suo)謂電流放大作用(yong)，Ic與Ib是(shi)維持一定(ding)的(de)比例關系，即：
β1=Ic/Ib
式(shi)中：β1--稱為直流放大倍數(shu)，
集電極電流(liu)的(de)變化(hua)量△Ic與基極電流(liu)的(de)變化(hua)量△Ib之比為：
β= △Ic/△Ib
式(shi)中β--稱為交(jiao)流電流放(fang)大(da)倍數，由(you)于低頻時(shi)β1和β的數值(zhi)相差不大(da)，所以有時(shi)為了方便起見，對兩者不作(zuo)嚴格區分(fen)，β值(zhi)約為幾十至(zhi)幾百。
α1=Ic/Ie(Ic與Ie是直流通路中(zhong)的電流大小)
式中：α1也稱為直流(liu)放大倍數，一般(ban)在共基(ji)極(ji)組態(tai)放大電路(lu)中使用，描述了(le)發射(she)極(ji)電流(liu)與(yu)集電極(ji)電流(liu)的關系。
α =△Ic/△Ie
表(biao)達式中的(de)α為交流(liu)共基極電流(liu)放大倍數。同理α與α1在小信(xin)號輸入時(shi)相差也(ye)不大。
對于(yu)兩個描述電流關系的放大倍數有以下(xia)關系β=a/（1-a）。
三(san)極(ji)管的(de)(de)放大(da)(da)作用就是：集(ji)電(dian)極(ji)電(dian)流(liu)受(shou)基極(ji)電(dian)流(liu)的(de)(de)控制（假設電(dian)源 能夠提供給集(ji)電(dian)極(ji)足夠大(da)(da)的(de)(de)電(dian)流(liu)的(de)(de)話），并且(qie)基極(ji)電(dian)流(liu)很(hen)小的(de)(de)變(bian)(bian)化，會引起集(ji)電(dian)極(ji)電(dian)流(liu)很(hen)大(da)(da)的(de)(de)變(bian)(bian)化，且(qie)變(bian)(bian)化滿足一(yi)定(ding)的(de)(de)比例關系：集(ji)電(dian)極(ji)電(dian)流(liu)的(de)(de)變(bian)(bian)化量是基極(ji)電(dian)流(liu)變(bian)(bian) 化量的(de)(de)β倍，即電(dian)流(liu)變(bian)(bian)化被放大(da)(da)了(le)β倍，所以我們把β叫做三(san)極(ji)管的(de)(de)放大(da)(da)倍數(shu)（β一(yi)般遠大(da)(da)于1，例如幾十，幾百(bai)）。
