前言

三極管是一種電流信號(hào)放大器件。
三極管是有源器件，正常工作需要外加電源。
給三極管輸入小電流，能夠得到幾十、幾百倍的輸出電流。
像是一個(gè)水龍頭，我們輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)閥門(mén)，就可以控制很大的水壓、水流。

管道閥門(mén)

電路符號(hào)

如圖，圓圈中的標(biāo)志即是三極管的電路符號(hào)。它有三個(gè)引腳b-c-e（綠色字體），分別是基極Base，集電極Collector，發(fā)射極Emiter。
9013是一種三極管器件型號(hào)。
常見(jiàn)的低頻小功率三極管型號(hào)有9012,9013，8050，8550……

三極管

電流放大特點(diǎn)體現(xiàn)為：I_C=β·I_B，β是放大倍數(shù)。以及，I_E=I_B+I_C=(1+β)·I_B

三極管符號(hào)：NPN和PNP

器件外形

圖下的字符是器件封裝名稱(chēng)，器件型號(hào)一般印刷在器件上。

各種封裝的器件

三極管引腳定義

信號(hào)放大原理

結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)。
先看三極管組成結(jié)構(gòu)，以NPN型三極管為例：

NPN三極管由兩片N型半導(dǎo)體夾著一片P型半導(dǎo)體組成，分別引出3個(gè)引腳：集電極Collector，基極Base，發(fā)射極Emitter（后文簡(jiǎn)稱(chēng)C、B、E）。
中間基區(qū)的P型很薄很薄且摻雜濃度低，下面發(fā)射區(qū)的N型比上面集電區(qū)的N型摻雜濃度高得多。這兩個(gè)特點(diǎn)很重要。

由圖可見(jiàn)，形成了兩個(gè)方向相反的PN結(jié)（白色區(qū)域代表空間電荷區(qū)，紅色箭頭代表內(nèi)電場(chǎng)方向）。所以，在C-E兩個(gè)引腳間無(wú)論加哪個(gè)方向的電壓都不會(huì)導(dǎo)通。

三極管結(jié)構(gòu)

發(fā)射結(jié)正偏

因基區(qū)較薄摻雜濃度低，擴(kuò)展到基區(qū)的電子又很多，所以不會(huì)全部被空穴復(fù)合，多余的電子就會(huì)繼續(xù)向電子濃度稍低的集電區(qū)擴(kuò)散，同時(shí)也會(huì)受到B-C集電結(jié)的內(nèi)電場(chǎng)作用，漂移到集電區(qū)。但是集電極和發(fā)射極之間不存在導(dǎo)電回路，便不會(huì)產(chǎn)生持續(xù)的電流。此時(shí)，如果在C-E間也施加正向電壓，那么集電區(qū)收集到的電子會(huì)通過(guò)Vce電壓泵的作用流向E極，便產(chǎn)生了持續(xù)電流。

要注意的是，此時(shí)V_Base≈0.7V,如果集電極電位Vc較小，比如小于0.7V，那么集電結(jié)正偏，內(nèi)電場(chǎng)被削弱，集電極收集電子的能力也變?nèi)?，電流很小。?dāng)V_C>V_B時(shí)，集電結(jié)反偏，內(nèi)電場(chǎng)被加強(qiáng)，收集電子能力增強(qiáng)，基區(qū)電子就會(huì)成功被吸入輸出回路。

輸入回路電流

輸出環(huán)路電流

傳輸特性

根據(jù)以上分析，便可以更加容易理解三極管的伏安特性曲線了，如下圖：
橫軸v_CE，縱軸i_C 。
圖中有多條平行曲線，分別對(duì)應(yīng)于輸入i_B為100uA，80uA……0的情形。可以看到，在V_CE比較大的時(shí)候，也就是放大區(qū)，隨著i_B的等比例增加，輸出i_C也是等比例增加的，放大倍數(shù)β=4mA/100uA=40倍

三極管伏安特性曲線

一般在信號(hào)放大電路中，我們使用三級(jí)管的放大區(qū)，利用i_C=β·i_B。
有時(shí)候使用三極管的截止區(qū)，將三極管當(dāng)做開(kāi)關(guān)使用。

補(bǔ)充

本文提到的三極管，叫做BJT，雙極結(jié)型晶體管（Bipolar Junction Transistor）。雙極Bipolar 的意思是這種器件的載流子有兩種極性。和半導(dǎo)體不同，一般導(dǎo)體（金屬）的載流子只有自由電子。
三極管有NPN和PNP兩種，如果使其工作在放大區(qū)，都需要發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。

三極管符號(hào)：NPN和PNP