三極(ji)管，全稱半導體(ti)(ti)三極(ji)(ji)管(guan)，也稱雙極(ji)(ji)型晶體(ti)(ti)管(guan)、晶體(ti)(ti)三極(ji)(ji)管(guan)，是一種(zhong)控制(zhi)電流(liu)的半導體(ti)(ti)器件其作用是把微弱(ruo)信號(hao)放大成(cheng)幅度值較(jiao)大的電信號(hao)， 也用作無觸(chu)點開關。
三(san)極管，是半導體基本元器(qi)件之一，具有電流放大(da)作用，是(shi)電子電(dian)路的(de)核心元件(jian)。三(san)極管是(shi)(shi)在一塊(kuai)半導(dao)體基片上(shang)制作(zuo)兩(liang)個(ge)相(xiang)距很(hen)近的(de)PN結(jie)，兩(liang)個(ge)PN結(jie)把整(zheng)塊(kuai)半導(dao)體分(fen)(fen)成三(san)部分(fen)(fen)，中(zhong)間部分(fen)(fen)是(shi)(shi)基區(qu)(qu)，兩(liang)側部分(fen)(fen)是(shi)(shi)發射區(qu)(qu)和集電(dian)區(qu)(qu)，排列(lie)方式有PNP和NPN兩(liang)種(zhong)。
發(fa)射(she)區(qu)(qu)和(he)(he)基區(qu)(qu)之(zhi)間(jian)的(de)PN結(jie)(jie)叫發(fa)射(she)結(jie)(jie)，集(ji)電(dian)區(qu)(qu)和(he)(he)基區(qu)(qu)之(zhi)間(jian)的(de)PN結(jie)(jie)叫集(ji)電(dian)結(jie)(jie)。基區(qu)(qu)很薄，而發(fa)射(she)區(qu)(qu)較(jiao)厚(hou)，雜質濃度大，PNP型(xing)三極(ji)(ji)(ji)管(guan)發(fa)射(she)區(qu)(qu)"發(fa)射(she)"的(de)是空穴(xue)，其(qi)(qi)移動方向(xiang)(xiang)與電(dian)流方向(xiang)(xiang)一致，故發(fa)射(she)極(ji)(ji)(ji)箭頭(tou)向(xiang)(xiang)里(li)；NPN型(xing)三極(ji)(ji)(ji)管(guan)發(fa)射(she)區(qu)(qu)"發(fa)射(she)"的(de)是自(zi)由電(dian)子，其(qi)(qi)移動方向(xiang)(xiang)與電(dian)流方向(xiang)(xiang)相反，故發(fa)射(she)極(ji)(ji)(ji)箭頭(tou)向(xiang)(xiang)外。發(fa)射(she)極(ji)(ji)(ji)箭頭(tou)指向(xiang)(xiang)也(ye)是PN結(jie)(jie)在正向(xiang)(xiang)電(dian)壓下的(de)導通方向(xiang)(xiang)。硅晶體三極(ji)(ji)(ji)管(guan)和(he)(he)鍺晶體三極(ji)(ji)(ji)管(guan)都有(you)PNP型(xing)和(he)(he)NPN型(xing)兩種類型(xing)。從三個區(qu)(qu)引出相應的(de)電(dian)極(ji)(ji)(ji)，分(fen)別為基極(ji)(ji)(ji)b發(fa)射(she)極(ji)(ji)(ji)e和(he)(he)集(ji)電(dian)極(ji)(ji)(ji)c。
NPN型三極管(guan)
在制造三(san)極(ji)管(guan)時，有意識地(di)使發(fa)(fa)射(she)區(qu)的(de)多(duo)數(shu)載(zai)流(liu)子(zi)濃度大于基區(qu)的(de)，同時基區(qu)做(zuo)得很(hen)薄，而且，要(yao)嚴(yan)格控制雜質含量，這樣，一(yi)旦接通電源后，由于發(fa)(fa)射(she)結正(zheng)偏，發(fa)(fa)射(she)區(qu)的(de)多(duo)數(shu)載(zai)流(liu)子(zi)（電子(zi)）及基區(qu)的(de)多(duo)數(shu)載(zai)流(liu)子(zi)（空穴）很(hen)容易地(di)越過發(fa)(fa)射(she)結互相向對方擴散，但因前者的(de)濃度基大于后者，所以通過發(fa)(fa)射(she)結的(de)電流(liu)基本上(shang)是電子(zi)流(liu)，這股(gu)電子(zi)流(liu)稱為發(fa)(fa)射(she)極(ji)電流(liu)子(zi)。
三(san)極管(guan)按材料分有兩(liang)(liang)種(zhong)(zhong)：硅(gui)管(guan)和(he)鍺管(guan)。而(er)每一(yi)種(zhong)(zhong)又有NPN和(he)PNP兩(liang)(liang)種(zhong)(zhong)結構形式，但使(shi)用最多的(de)是硅(gui)NPN和(he)鍺PNP兩(liang)(liang)種(zhong)(zhong)三(san)極管(guan)，（其(qi)中，N表示在高純度硅(gui)中加入磷，取代(dai)(dai)一(yi)些硅(gui)原子，在電(dian)壓刺激下產(chan)(chan)生自由電(dian)子導電(dian)，而(er)p是加入硼(peng)取代(dai)(dai)硅(gui)，產(chan)(chan)生大量(liang)空穴利于(yu)導電(dian)）；兩(liang)(liang)者除了電(dian)源極性不同(tong)外(wai)，其(qi)工(gong)作原理都是相同(tong)的(de)，下面僅介(jie)紹(shao)NPN硅(gui)管(guan)的(de)電(dian)流(liu)放(fang)大原理。
對于NPN管，它(ta)是由2塊N型(xing)半導體中(zhong)間夾(jia)著(zhu)一(yi)塊P型(xing)半導體所組成(cheng)，發射(she)區(qu)與基(ji)區(qu)之間形成(cheng)的PN結(jie)稱(cheng)為(wei)發射(she)結(jie),而集(ji)電(dian)區(qu)與基(ji)區(qu)形成(cheng)的PN結(jie)稱(cheng)為(wei)集(ji)電(dian)結(jie),三條引線分別稱(cheng)為(wei)發射(she)極(ji)e （Emitter）、基(ji)極(ji)b (Base)和集(ji)電(dian)極(ji)c (Collector)。
當b點(dian)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)高(gao)于(yu)(yu)e點(dian)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)零(ling)點(dian)幾伏時，發(fa)射(she)結處于(yu)(yu)正偏(pian)狀態，而C點(dian)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)高(gao)于(yu)(yu)b點(dian)電(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)幾伏時，集電(dian)(dian)(dian)結處于(yu)(yu)反(fan)偏(pian)狀態，集電(dian)(dian)(dian)極電(dian)(dian)(dian)源Ec要(yao)高(gao)于(yu)(yu)基極電(dian)(dian)(dian)源Eb。
我們把(ba)從基極B流(liu)(liu)(liu)(liu)至(zhi)發(fa)射極E的(de)(de)電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)叫做基極電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)Ib；把(ba)從集電(dian)極C流(liu)(liu)(liu)(liu)至(zhi)發(fa)射極E的(de)(de)電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)叫做集電(dian)極電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu) Ic。這兩(liang)個電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)(de)方向都是流(liu)(liu)(liu)(liu)出發(fa)射極的(de)(de)，所以發(fa)射極E上(shang)就(jiu)用了一個箭(jian)頭來表(biao)示(shi)電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)(de)方向。
三極(ji)(ji)(ji)(ji)管(guan)(guan)是(shi)一(yi)(yi)種控(kong)制(zhi)(zhi)元件(jian)，主要用(yong)來(lai)控(kong)制(zhi)(zhi)電(dian)(dian)(dian)流的(de)大小(xiao)，以共發射(she)極(ji)(ji)(ji)(ji)接(jie)(jie)法為例(li)（信號(hao)從基(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)輸入(ru)，從集(ji)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)輸出，發射(she)極(ji)(ji)(ji)(ji)接(jie)(jie)地(di)），當基(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)UB有(you)(you)一(yi)(yi)個微(wei)小(xiao)的(de)變(bian)化(hua)時，基(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)流IB也會隨(sui)之(zhi)有(you)(you)一(yi)(yi)小(xiao)的(de)變(bian)化(hua)，受基(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)流IB的(de)控(kong)制(zhi)(zhi)，集(ji)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)流IC會有(you)(you)一(yi)(yi)個很大的(de)變(bian)化(hua)，基(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)流IB越大，集(ji)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)流IC也越大，反之(zhi)，基(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)流越小(xiao)，集(ji)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)流也越小(xiao)，即基(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)流控(kong)制(zhi)(zhi)集(ji)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)流的(de)變(bian)化(hua)。但(dan)是(shi)集(ji)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)流的(de)變(bian)化(hua)比基(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)流的(de)變(bian)化(hua)大得多(duo)，這就(jiu)是(shi)三極(ji)(ji)(ji)(ji)管(guan)(guan)的(de)放(fang)(fang)大作用(yong)。IC 的(de)變(bian)化(hua)量(liang)與IB變(bian)化(hua)量(liang)之(zhi)比叫(jiao)做三極(ji)(ji)(ji)(ji)管(guan)(guan)的(de)放(fang)(fang)大倍(bei)數β（β=ΔIC/ΔIB, Δ表示變(bian)化(hua)量(liang)。），三極(ji)(ji)(ji)(ji)管(guan)(guan)的(de)放(fang)(fang)大倍(bei)數β一(yi)(yi)般(ban)在幾(ji)十(shi)到幾(ji)百倍(bei)。
由于基(ji)(ji)區(qu)(qu)很薄(bo),加(jia)上(shang)集電(dian)(dian)結(jie)的(de)反偏，注入基(ji)(ji)區(qu)(qu)的(de)電(dian)(dian)子大部分越過集電(dian)(dian)結(jie)進入集電(dian)(dian)區(qu)(qu)而(er)形成集電(dian)(dian)極(ji)電(dian)(dian)流Ic，只剩下很少(shao)（1-10%）的(de)電(dian)(dian)子在基(ji)(ji)區(qu)(qu)的(de)空(kong)穴進行(xing)復(fu)合(he)，被復(fu)合(he)掉的(de)基(ji)(ji)區(qu)(qu)空(kong)穴由基(ji)(ji)極(ji)電(dian)(dian)源(yuan)Eb重新(xin)補給，從(cong)而(er)形成了基(ji)(ji)極(ji)電(dian)(dian)流Ib。根據電(dian)(dian)流連續性原理得：
Ie=Ib+Ic
這就(jiu)是(shi)說(shuo)，在基極(ji)補充一(yi)(yi)個很小的(de)Ib，就(jiu)可以在集電極(ji)上(shang)得到一(yi)(yi)個較大(da)的(de)Ic，這就(jiu)是(shi)所謂電流放大(da)作(zuo)用，Ic與Ib是(shi)維持(chi)一(yi)(yi)定的(de)比例關系，即：
β1=Ic/Ib
式中(zhong)：β1--稱為直流(liu)放(fang)大倍數，
集(ji)電(dian)極電(dian)流的(de)變化量△Ic與基極電(dian)流的(de)變化量△Ib之比為(wei)：
β= △Ic/△Ib
式(shi)中(zhong)β--稱為(wei)交流(liu)(liu)電流(liu)(liu)放大(da)倍數，由于低頻時(shi)β1和(he)β的數值(zhi)相差(cha)不大(da)，所以有(you)時(shi)為(wei)了方便起見，對兩者不作(zuo)嚴格區分，β值(zhi)約(yue)為(wei)幾十至幾百(bai)。
α1=Ic/Ie(Ic與Ie是直(zhi)流通(tong)路中的電流大小)
式中：α1也(ye)稱為直(zhi)流放大倍數，一般在共基極(ji)(ji)組(zu)態放大電(dian)路中使用(yong)，描述了(le)發射極(ji)(ji)電(dian)流與(yu)集電(dian)極(ji)(ji)電(dian)流的關(guan)系。
α =△Ic/△Ie
表達式中的(de)α為交流共基極電流放大(da)倍數。同理α與(yu)α1在小信(xin)號輸入(ru)時相(xiang)差也不大(da)。
對于兩(liang)個描述(shu)電流關系的放大倍數有以下關系β=a/（1-a）。
三(san)極(ji)(ji)(ji)(ji)管的(de)放大(da)作用就(jiu)是：集電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)受基(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)控制（假設電(dian)(dian)源(yuan) 能夠(gou)提供(gong)給集電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)足(zu)夠(gou)大(da)的(de)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)話），并且(qie)基(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)很(hen)小的(de)變(bian)化(hua)(hua)(hua)，會引起集電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)很(hen)大(da)的(de)變(bian)化(hua)(hua)(hua)，且(qie)變(bian)化(hua)(hua)(hua)滿足(zu)一定的(de)比例關(guan)系：集電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)變(bian)化(hua)(hua)(hua)量是基(ji)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)變(bian) 化(hua)(hua)(hua)量的(de)β倍，即(ji)電(dian)(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)(liu)變(bian)化(hua)(hua)(hua)被放大(da)了β倍，所以我們(men)把β叫做三(san)極(ji)(ji)(ji)(ji)管的(de)放大(da)倍數（β一般遠大(da)于1，例如幾十，幾百）。
