三極管知識匯總

一、三極管的概念

三極管顧名思義具有三個電極。二極管是由一個PN結構成的，而三極管由兩個PN結構成，共用的一個電極成為三極管的基極（用字母b表示）。其他的兩個電極成為集電極（用字母c表示）和發射極（用字母e表示）。由于不同的組合方式，形成了一種是NPN型的三極管，另一種是PNP型的三極管。，是一種電流控制電流的半導體器件。其作用是把微弱信號放大成輻值較大的電信號， 也用作無觸點開關。

三極管在中文含義里面只是對三個引腳的放大器件的統稱，我們常說的三極管。

雖然都叫三極管，在英文里面的說法是千差萬別的。電子三極管 Triode 這個是英漢字典里面“三極管”這個詞匯的唯一英文翻譯，這是和電子三極管最早出現有關系的，所以先入為主，也是真正意義上的三極管這個詞最初所指的物品。

二、三極管的基本結構

1. 三極管結構

三極管的種類很多，按功率大小可分為大功率管和小功率管；按電路中的工作頻率可分為高頻管和低頻管；按半導體材料不同可分為硅管和鍺管；按結構不同可分為NPN管和PNP管。無論是NPN型還是PNP型都分為三個區，分別稱為發射區、基區和集電區，由三個區各引出一個電極，分別稱為發射極（E）、基極（B）和集電極（C），發射區和基區之間的PN結稱為發射結，集電區和基區之間的PN結稱為集電結。其結構和符號見下圖1、圖2所示，其中發射極箭頭所示方向表示發射極電流的流向。

圖1 兩類三極管的結構示意圖

2.三極管符號

中間橫線是基極B,另一斜線是集電極C,箭頭的是發射極E.

圖2 三極管的符號示意圖

三、三極管的原理

三極管分鍺管和硅管兩種，而每一種又有NPN和PNP兩種結構形式，但使用最多的是硅NPN和鍺PNP兩種三極管，（其中，N表示在高純度硅中加入磷，是指取代一些硅原子，在電壓刺激下產生自由電子導電，而p是加入硼取代硅，產生大量空穴利于導電）。兩者除了電源極性不同外，其工作原理都是相同的，下面僅介紹NPN硅管的電流放大原理。

對于NPN管，它是由2塊N型半導體中間夾著一塊P型半導體所組成，發射區與基區之間形成的PN結稱為發射結，而集電區與基區形成的PN結稱為集電結，三條引線分別稱為發射極e、基極b和集電極c.

當b點電位高于e點電位零點幾伏時，發射結處于正偏狀態，而C點電位高于b點電位幾伏時，集電結處于反偏狀態，集電極電源Ec要高于基極電源Ebo.

在制造三極管時，有意識地使發射區的多數載流子濃度大于基區的，同時基區做得很薄，而且，要嚴格控制雜質含量，這樣，一旦接通電源后，由于發射結正偏，發射區的多數載流子（電子）及基區的多數載流子（空穴）很容易地越過發射結互相向對方擴散，但因前者的濃度基大于后者，所以通過發射結的電流基本上是電子流，這股電子流稱為發射極電流了。

由于基區很薄，加上集電結的反偏，注入基區的電子大部分越過集電結進入集電區而形成集電集電流Ic,只剩下很少（1-10%）的電子在基區的空穴進行復合，被復合掉的基區空穴由基極電源Eb重新補給，從而形成了基極電流Ibo.根據電流連續性原理得：

IE=IB+IC

這就是說，在基極補充一個很小的Ib,就可以在集電極上得到一個較大的Ic,這就是所謂電流放大作用，Ic與Ib是維持一定的比例關系，即：

β1=IC/IB

式中：β1--稱為直流放大倍數，

集電極電流的變化量△Ic與基極電流的變化量△Ib之比為：　

　β=△Ic/△Ib

式中β--稱為交流電流放大倍數，由于低頻時β1和β的數值相差不大，所以有時為了方便起見，對兩者不作嚴格區分，β值約為幾十至一百多。

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