基本知识

半导体三极管又称为晶体三极管（简称晶体管、俗称三极管）。三极管是由三层杂质半导体、两个做在一起的PN结，加上相应的引线电极及封装组成的一种三端元件。由于三极管具有放大作用，使它成为电子线路中非常重要的器件之一，用它可以组成放大、振荡及各种功能的电子线路。

1、三极管的结构特点

三极管种类繁多。但是不管是什么类型、规格的三极管，其管芯的基本结构都是相同的。三极管的结构特点有三：

（1）           中间的基区很薄，一般只有一至几十个UM

（2）           发射区的掺杂浓度比基区大得多。以NPN型三极管为例，其N型发射击自由电子的浓度比P型基区的空穴浓度大100倍以上。

（3）           集电结的面积比发射结的大（所以集电极和发射极不能互换）。

三极管之所以具有电流放大作用，主要是取决于它本身结构方面的这些特点。

2 、三极管的电流分配关系

（ 1 ）三极管三电极电流满足是克希霍夫电流定律，即：

IE=IB+IC

（2）工作在放大区的三极管，其I_B、I_C服从下式（忽略穿透电流I_CEO时）：

I_C=βI_B，由于一般β≥1，称为共发射极电流放大系数。所以I_C≥I_B有时简化分析，认为I_E≈I_C

（3）三极管两两电极之间的电压降同样满足克希霍夫的电压定律（KVL），即：

U_CE=U_CB+U_CE    由此可判断三极管的工作状态。

3、伏安特性曲线（以共发射极接法为例）

（1）输入特性曲线。指的是当U_CE≥1^V时（以保证发射结区偏和集电结为反偏），输入端口电流I_B和输入电压U_BE之间的关系曲线。

（2）输出特性曲线。指的是当I_B分别为某一常量时，三极管输出电流I_C和输出电压U_CE之间的关系曲线。实验测得三极管的输出特性如图2.2-3（b）所示。从图中可看到对应于三极管三种工作状态的三个工作区。

4、三极管的三种工作状态

（1）放大状态。三极管处于放大状态的外部条件是“发射结须正偏，集电结须反偏听偏”。三极管处于放大状态的特征是：输入电流I_B的微小变化会引输出电流I_C的较大的变化。说明三极管是一种电流控制（放大）器件；输出电流I_C的大小由I_B和值决定，满足I_C=βI_B。

（2）饱合状态。三极管处于饱合状态的条件是“发射结正偏，集电结也正偏”。三极管处于饱合状态的特征是：三极管的电流I_B、I_C都很大，但管压降UCE却很小，UCE≈0。这时三极管的c、e极相当于短路，可看成是一个开关的闭合。

（3）截止状态。三极管处于截止状态的条件是“发射结反偏，集电结也反偏”。由于两个PN结都反偏，使三极管的电流很小，IB≈0，IC≈0，而管压降UCE却很大。这时的三极管c、e极相当于开路。可以看成是一个开关的断开。

在模拟电路中，三极管主要组成各类放大电路，主要工作在放大状态；而在数字电路中，三极管常交替工作于饱合和截止状态，这时的三极管主要起开关作用。

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