晶体三极管是一种常用器件能控制电流的半导体器件其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号， 也用作无触点开关。本文主要是介绍关于晶体三极管的作用，结构，工作原理，特性曲线，及放大电路图。

晶体三极管是什么？

三极管，全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管、晶体三极管，是一种控制电流的半导体器件其作用是把微弱信号放大成幅度值较大的电信号， 也用作无触点开关。晶体三极管，是半导体基本元器件之一，具有电流放大作用，是电子电路的核心元件。三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把整块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种。

晶体三极管

晶体三极管的作用是什么？

晶体三极管具有电流放大作用，其实质是三极管能以基极电流微小的变化量来控制集电极电流较大的变化量。这是三极管最基本的和最重要的特性。我们将ΔIc/ΔIb的比值称为晶体三极管的电流放大倍数，用符号“β”表示。电流放大倍数对于某一只三极管来说是一个定值，但随着三极管工作时基极电流的变化也会有一定的改变。

晶体三极管的结构是怎样的？

晶体三极管是在一块半导体基片上制作两个相距很近的PN结，两个PN结把整块半导体分成三部分，中间部分是基区，两侧部分是发射区和集电区，排列方式有PNP和NPN两种。

晶体三极管结构PNP

从三个区引出相应的电极，分别为基极b发射极e和集电极c。

发射区和基区之间的PN结叫发射结，集电区和基区之间的PN结叫集电结。基区很薄，而发射区较厚，杂质浓度大，PNP型三极管发射区"发射"的是空穴，其移动方向与电流方向一致，故发射极箭头向里；NPN型三极管发射区"发射"的是自由电子，其移动方向与电流方向相反，故发射极箭头向外。发射极箭头指向也是PN结在正向电压下的导通方向。硅晶体三极管和锗晶体三极管都有PNP型和NPN型两种类型。

晶体三极管的封装形式和管脚识别方法

常用三极管的封装形式有金属封装和塑料封装两大类，引脚的排列方式具有一定的规律，底视图位置放置，使三个引脚构成等腰三角形的顶点上，从左向右依次为e b c；对于中小功率塑料三极管按图使其平面朝向自己，三个引脚朝下放置，则从左到右依次为e b c。

国内各种类型的晶体三极管有许多种，管脚的排列不尽相同，在使用中不确定管脚排列的三极管，必须进行测量确定各管脚正确的位置，或查找晶体管使用手册，明确三极管的特性及相应的技术参数和资料。

晶体三极管的工作原理

晶体三极管工作必要条件是(a)在B极和E极之间施加正向电压(此电压的大小不能超过1V)；（b）在C极和E极之间施加反向电压（此电压应比eb间电压较高）；（c）若要取得输出必须施加负载。

当满足必要的工作条件后，晶体三极管的工作原理如下：

基极有电流流动时。由于B极和E极之间有正向电压，所以电子从发射极向基极移动，又因为C极和E极间施加了反向电压，因此，从发射极向基极移动的电子，在高电压的作用下，通过基极进入集电极。于是，在基极所加的正电压的作用下，发射极的大量电子被输送到集电极，产生很大的集电极电流。基极无电流流动时。在B极和E极之间不能施加电压的状态时，由于C极和E极间施加了反向电压，所以集电极的电子受电源正电压吸引而在C极和E极之间产生空间电荷区，阻碍了从发射极向集电极的电子流动，因而就没有集电极电流产生。

综上所述，在晶体三极管中很小的基极电流可以导致很大的集电极电流，这就是三极管的电流放大作用。

此外，晶体三极管还能通过基极电流来控制集电极电流的导通和截止，这就是三极管的开关作用（开关特性）。

晶体三极管的特性曲线

三极管特性曲线是反映三极管各电极电压和电流之间相互关系的曲线，是用来描述晶体三极管工作特性曲线，常用的特性曲线有输入特性曲线和输出特性曲线。这里以下图所示的共发射极电路来分析三极管的特性曲线。

晶体三极管输入特性曲线

该曲线表示当e极与c极之间的电压Uec保持不变时，输入电流（即基极电流Ib）和输入电压（即基极与发射极间电压Ueb）之间的关系曲线，如右图所示：

从曲线中可看到，当Uec=0时，晶体三极管的输入特性曲线与二极管的正向伏安特性相同，这是因为此时发射结和极电结都正向偏置，三极管相当于两个PN结的同向并列。当Uec不等于0时，在同一Ueb下，Ib随Uec值增加而减小，这是因为有了Uec作用之后，原来的发射极流入基极的电流有一部分留到集电极去了。当Uec增加到1伏以后再继续增加，因发射极电流绝大部分已经流进集电极，Ib就不再减小了，所以图中的②和③曲线基本上重合，通常Uec〉1伏时只用一根线来表示。

从图中可以看出，三极管在正常工作时，Ueb是很小的，仅有零点几伏。如果Ueb太大了会使Ib剧烈增加而损坏三极管，一般情况下，硅管发射结电压Ube在0.7伏左右，锗管发射结电压Ueb在0.3伏左右。

晶体三极管输出特性曲线

该曲线表示基极电流Ib一定时，三极管输出电压Uec与输出电流Ic之间的关系曲线，如下右图所示。图中的每条曲线表示，当固定一个Ib值时，调节Rc所测得的不同Uec下的Ic值。根据输出特性曲线，三极管的工作状态分为三个区域。

截止区：它包括Ib=0及Ib〈0（即Ib与原方向相反）的一组工作曲线。当Ib=0，Ic=Iceo（称为穿透电流），在常温下此值很小。在此区域中，三极管的两个PN结均为反向偏置，即使Uec电压较高，管子中的电流Ic却很小，此时的管子相当于一个开关的开路状态。

饱和区：该区域中的电压Uec的数值很小，Ube〉Uec集电极电流Ic随Uec的增加而很快的增大。此时三极管的两个PN结均处于正向偏置，集电结失去了收集某区电子的能力，Ic不再受Ib控制。Uec对Ic控制作用很大，管子相当于一个开关的接通状态。

放大区：此区域中三极管的发射结正向偏置，而集电极反向偏置。当Uec超过某一电压后曲线基本上是平直的，这是因为当集电结电压增大后，原来流入基极的电流绝大部分被集电极拉走，所以Uec再继续增大时，电流Ic变化很小，另外，当Ib变化时，Ic即按比例的变化，也就是说，Ic受Ib的控制，并且Ic变化比Ib的变化大很多，△Ic和△Ib成正比，两者之间具有线性关系，因此此区域又称为线性区。在放大电路中，必须使用三极管工作在放大区。

由三极管的三种状态产生了三极管的两个应用场合：放大电路和开关电路。

晶体三极管放大电路图

晶体三极管放大电路图如下，它利用双极型半导体三极管输入电流控制输出电流的特性，或场效应半导体三极管输入电压控制输出电流的特性，实现信号的放大。

基本放大电路一般是指由一个三极管或场效应管组成的放大电路。从电路的角度来看，可以将基本放大电路看成一个双端口网络。放大的作用体现在如下方面：

1．放大电路主要利用三极管或场效应管的控制作用放大微弱信号，输出信号在电压或电流的幅度上得到了放大，输出信号的能量得到了加强。

2．输出信号的能量实际上是由直流电源提供的，只是经过三极管的控制，使之转换成信号能量，提供给负载。

本文由华强旗舰编辑，未经许可不得转载！否则依法追究法律责任！