三極管，全稱應為(wei) 半導體(ti) 三極管，也稱雙極型晶體(ti) 管、晶體(ti) 三極管，是一種控製電流的半導體(ti) 器件其作用是把微弱信號放大成幅度值較大的電信號，也用作無觸點開關(guan) 。晶體(ti) 三極管，是半導體(ti) 基本元器件之一，具有電流放大作用，是電子電路的核心元件。三極管是在一塊半導體(ti) 基片上製作兩(liang) 個(ge) 相距很近的PN結，兩(liang) 個(ge) PN結把整塊半導體(ti) 分成三部分，中間部分是基區，兩(liang) 側(ce) 部分是發射區和集電區，排列方式有PNP和NPN兩(liang) 種。

　　三極管的發明

　　1947年12月23日，美國新澤西州墨累山的貝爾實驗室裏，3位科學家——巴丁博士、布萊頓博士和肖克萊博士在緊張而又有條不紊地做著實驗。他們(men) 在導體(ti) 電路中正在進行用半導體(ti) 晶體(ti) 把聲音信號放大的實驗。3位科學家驚奇地發現，在他們(men) 發明的器件中通過的一部分微量電流，竟然可以控製另一部分流過的大得多的電流，因而產(chan) 生了放大效應。這個(ge) 器件，就是在科技史上具有劃時代意義(yi) 的成果——晶體(ti) 管。因它是在聖誕節前夕發明的，而且對人們(men) 未來的生活發生如此巨大的影響，所以被稱為(wei) “獻給世界的聖誕節禮物”。這3位科學家因此共同榮獲了1956年諾貝爾物理學獎。

　　晶體(ti) 管促進並帶來了“固態革命”，進而推動了全球範圍內(nei) 的半導體(ti) 電子工業(ye) 。作為(wei) 主要部件，它及時、普遍地首先在通訊工具方麵得到應用，並產(chan) 生了巨大的經濟效益。由於(yu) 晶體(ti) 管徹底改變了電子線路的結構，集成電路以及大規模集成電路應運而生，這樣製造像高速電子計算機之類的高精密裝置就變成了現實。

　　三極管的含義(yi)

　　三極管（也稱晶體(ti) 管）在中文含義(yi) 裏麵隻是對三個(ge) 引腳的放大器件的統稱，我們(men) 常說的三極管，可能是如圖所示的幾種器件。

　　可以看到，雖然都叫三極管，其實在英文裏麵的說法是千差萬(wan) 別的，三極管這個(ge) 詞匯其實也是中文特有的一個(ge) 象形意義(yi) 上的的詞匯。

　　電子三極管 Triode 這個(ge) 是英漢字典裏麵“三極管”這個(ge) 詞匯的唯一英文翻譯，這是和電子三極管最早出現有關(guan) 係的，所以先入為(wei) 主，也是真正意義(yi) 上的三極管這個(ge) 詞最初所指的物品。其餘(yu) 的那些被中文裏叫做三極管的東(dong) 西，實際翻譯的時候是絕對不可以翻譯成Triode的，否則就麻煩大咯，嚴(yan) 謹地說，在英文裏麵根本就沒有三個(ge) 腳的管子這樣一個(ge) 詞匯！

　　電子三極管 Triode （俗稱電子管的一種）

　　雙極型晶體(ti) 管 BJT （Bipolar JuncTIon Transistor）

　　J型場效應管 JuncTIon gate FET（Field Effect Transistor）

　　金屬氧化物半導體(ti) 場效應晶體(ti) 管 MOS FET （ Metal Oxide Semi-Conductor Field Effect Transistor）英文全稱

　　V型槽場效應管 VMOS （VerTIcal Metal Oxide Semiconductor ）

　　注：這三者看上去都是場效應管，其實金屬氧化物半導體(ti) 場效應晶體(ti) 管 、V型槽溝道場效應管 是 單極（Unipolar）結構的，是和 雙極（Bipolar）是對應的，所以也可以統稱為(wei) 單極晶體(ti) 管（Unipolar JuncTIon Transistor）

　　其中J型場效應管是非絕緣型場效應管，MOS FET 和VMOS都是絕緣型的場效應管

　　VMOS是在 MOS的基礎上改進的一種大電流，高放大倍數（跨道）新型功率晶體(ti) 管，區別就是使用了V型槽，使MOS管的放大係數和工作電流大幅提升，但是同時也大幅增加了MOS的輸入電容，是MOS管的一種大功率改進型產(chan) 品，但是結構上已經與(yu) 傳(chuan) 統的MOS發生了巨大的差異。VMOS隻有增強型的而沒有MOS所特有的耗盡型的MOS管

　　理論原理

　　晶體(ti) 三極管（以下簡稱三極管）按材料分有兩(liang) 種：鍺管和矽管。而每一種又有NPN和PNP兩(liang) 種結構形式，但使用最多的是矽NPN和鍺PNP兩(liang) 種三極管，（其中，N表示在高純度矽中加入磷，是指取代一些矽原子，在電壓刺激下產(chan) 生自由電子導電，而p是加入硼取代矽，產(chan) 生大量空穴利於(yu) 導電）。兩(liang) 者除了電源極性不同外，其工作原理都是相同的，下麵僅(jin) 介紹NPN矽管的電流放大原理。

　　對於(yu) NPN管，它是由2塊N型半導體(ti) 中間夾著一塊P型半導體(ti) 所組成，發射區與(yu) 基區之間形成的PN結稱為(wei) 發射結，而集電區與(yu) 基區形成的PN結稱為(wei) 集電結，三條引線分別稱為(wei) 發射極e （Emitter）、基極b （Base）和集電極c （Collector）。如下圖所示

　　當b點電位高於(yu) e點電位零點幾伏時，發射結處於(yu) 正偏狀態，而C點電位高於(yu) b點電位幾伏時，集電結處於(yu) 反偏狀態，集電極電源Ec要高於(yu) 基極電源Eb。

　　在製造三極管時，有意識地使發射區的多數載流子濃度大於(yu) 基區的，同時基區做得很薄，而且，要嚴(yan) 格控製雜質含量，這樣，一旦接通電源後，由於(yu) 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於(yu) 後者，所以通過發射結的電流基本上是電子流，這股電子流稱為(wei) 發射極電流子。

　　由於(yu) 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極電流Ic，隻剩下很少（1-10%）的電子在基區的空穴進行複合，被複合掉的基區空穴由基極電源Eb重新補給，從(cong) 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(ge) 很小的Ib，就可以在集電極上得到一個(ge) 較大的Ic，這就是所謂電流放大作用，Ic與(yu) Ib是維持一定的比例關(guan) 係，即：

　　β1=Ic/Ib

　　式中：β1--稱為(wei) 直流放大倍數，

　　集電極電流的變化量△Ic與(yu) 基極電流的變化量△Ib之比為(wei) ：

　　β= △Ic/△Ib

　　式中β--稱為(wei) 交流電流放大倍數，由於(yu) 低頻時β1和β的數值相差不大，所以有時為(wei) 了方便起見，對兩(liang) 者不作嚴(yan) 格區分，β值約為(wei) 幾十至一百多。

　　α1=Ic/Ie（Ic與(yu) Ie是直流通路中的電流大小）

　　式中：α1也稱為(wei) 直流放大倍數，一般在共基極組態放大電路中使用，描述了射極電流與(yu) 集電極電流的關(guan) 係。

　　α =△Ic/△Ie

　　表達式中的α為(wei) 交流共基極電流放大倍數。同理α與(yu) α1在小信號輸入時相差也不大。

　　對於(yu) 兩(liang) 個(ge) 描述電流關(guan) 係的放大倍數有以下關(guan) 係

　　三極管的電流放大作用實際上是利用基極電流的微小變化去控製集電極電流的巨大變化。

　　三極管是一種電流放大器件，但在實際使用中常常通過電阻將三極管的電流放大作用轉變為(wei) 電壓放大作用。

　　放大原理

　　1、發射區向基區發射電子

　　電源Ub經過電阻Rb加在發射結上，發射結正偏，發射區的多數載流子（自由電子）不斷地越過發射結進入基區，形成發射極電流Ie。同時基區多數載流子也向發射區擴散，但由於(yu) 多數載流子濃度遠低於(yu) 發射區載流子濃度，可以不考慮這個(ge) 電流，因此可以認為(wei) 發射結主要是電子流。

　　2、基區中電子的擴散與(yu) 複合

　　電子進入基區後，先在靠近發射結的附近密集，漸漸形成電子濃度差，在濃度差的作用下，促使電子流在基區中向集電結擴散，被集電結電場拉入集電區形成集電極電流Ic。也有很小一部分電子（因為(wei) 基區很薄）與(yu) 基區的空穴複合，擴散的電子流與(yu) 複合電子流之比例決(jue) 定了三極管的放大能力。

　　3、集電區收集電子

　　由於(yu) 集電結外加反向電壓很大，這個(ge) 反向電壓產(chan) 生的電場力將阻止集電區電子向基區擴散，同時將擴散到集電結附近的電子拉入集電區從(cong) 而形成集電極主電流Icn。另外集電區的少數載流子（空穴）也會(hui) 產(chan) 生漂移運動，流向基區形成反向飽和電流，用Icbo來表示，其數值很小，但對溫度卻異常敏感。

　　三極管的分類

　　1、材質劃分

　　按材質劃分，三極管可分為(wei) 矽管材質的三極管和鍺管材質的三極管兩(liang) 種。

　　2、按照結構劃分

　　按照結構劃分，三極管可分NPN型三極管和PNP型三極管兩(liang) 種。

　　3、按照功能劃分

　　按照功能劃分，三極管可分為(wei) 開關(guan) 管、功率管、達林頓管、光敏管等。

　　4、按照功率劃分

　　按照功率劃分，三極管可分為(wei) 小功率管、中功率管、大功率管三種。

　　5、按照工作頻率分

　　按照工作頻率分，三極管可分為(wei) 低頻管、高頻管、超頻管三種。

　　6、按照結構工藝分

　　按照結構工藝分，三極管可分為(wei) 合金管、平麵管兩(liang) 種。

　　7、按照安裝方式分

　　按照安裝方式分，三極管分為(wei) 插件三極管、貼片三極管兩(liang) 種。