晶体管，本名是半导体三极管，是内部含有两个PN结，外部通常为三个引出电极的半导体器件。它对电信号有放大和开关等作用，应用十分广泛。晶体管是现代电器的最关键的元件之一。晶体管之所以能够大规模使用是因为它能以极低的单位成本被大规模生产。由于其响应速度快，准确性高，晶体管可用于各种各样的数字和模拟功能。在下文中小编将为大家详细介绍什么是晶体管，它的基本结构是怎样的、是如何工作的、又具备哪些优势、如何判断其基集和集电极， 及选用的技巧。

1.什么是晶体管？

　　晶体管(transistor)是一种固体半导体器件(包括二极管、三极管、场效应管、晶闸管等，有时特指双极型器件)，具有检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制等多种功能。晶体管作为一种可变电流开关，能够基于输入电压控制输出电流。与普通机械开关(如Relay、switch)不同，晶体管利用电讯号来控制自身的开合，而且开关速度可以非常快，实验室中的切换速度可达100GHz以上。

　　严格意义上讲，晶体管泛指一切以半导体材料为基础的单一元件，包括各种半导体材料制成的二极管(二端子)、三极管、场效应管、晶闸管(后三者均为三端子)等。晶体管有时多指晶体三极管。

2.晶体管的基本结构介绍

　　晶体管的基本结构是由两个PN结构成，按PN结的组成方式分为NPN型和PNP型两种，如图1所示。无论NPN还是PNP都有三个区：集电区、基区、发射区。由三个区引现的电极分别称为集电极、基极、发射极。两个PN结分别称为发射结和集电结。

　　双极型晶体管的结构示意图和图形符号

　　晶体管的结构特点：发射区的掺杂浓度最高;集电区掺杂浓度低于发射区，且面积大;基区很薄，一般在几个微米至几十个微米，且掺杂浓度最低。

3.晶体管是如何工作的？了解其工作原理

　　图2中的S是指源极(Source)，D是指漏极(Drain)，G是栅极(Gate)。晶体管的工作原理其实很简单，就是用两个状态表示二进制的“0”和“1”。

　　源极和漏极之间是沟道(Channel)，当没有对栅极(G)施加电压的时候，沟道中不会聚集有效的电荷，源极(S)和漏极(S)之间不会有有效电流产生，晶体管处于关闭状态。可以把这种关闭的状态解释为“0”。

　　晶体管关闭状态

　　当对栅极(G)施加电压的时候，沟道中会聚集有效的电荷，形成一条从源极(S)到漏极(D)导通的通道，晶体管处于开启状态，如图3所示，可以把这种状态解释为“1”。这样二进制的两个状态就由晶体管的开启和关闭状态表示出来了。

　　晶体管开启状态

4.晶体管具有哪些优势？

　　同电子管相比，晶体管具有诸多优越性：

　　不需预热

　　一开机就工作。例如，晶体管收音机一开就响，晶体管电视机一开就很快出现画面。电子管设备就做不到这一点。开机后，非得等一会儿才听得到声音，看得到画面。显然，在军事、测量、记录等方面，晶体管是非常有优势的。

　　结实可靠

　　比电子管可靠100倍，耐冲击、耐振动，这都是电子管所无法比拟的。另外，晶体管的体积只有电子管的十分之一到百分之一，放热很少，可用于设计小型、复杂、可靠的电路。晶体管的制造工艺虽然精密，但工序简便，有利于提高元器件的安装密度。

　　消耗电能极少

　　仅为电子管的十分之一或几十分之一。它不像电子管那样需要加热灯丝以产生自由电子。一台晶体管收音机只要几节干电池就可以半年一年地听下去，这对电子管收音机来说，是难以做到的。

　　构件没有消耗

　　无论多么优良的电子管，都将因阴极原子的变化和慢性漏气而逐渐劣化。由于技术上的原因，晶体管制作之初也存在同样的问题。随着材料制作上的进步以及多方面的改善，晶体管的寿命一般比电子管长100到1000倍，称得起永久性器件的美名。

5.如何判断晶体管的基集、集电极、类别及计算β值

　　判别基极和类型

　　选用欧姆档的R*100(或R*1K)档，先用红表笔接一个管脚，黑表笔接另一个管脚，可测出两个电阻值，然后再用红表笔接另一个管脚，重复上述步骤，又测得一组电阻值，这样测3次，其中有一组两个阻值都很小的，对应测得这组值的红表笔接的为基极，且管子是PNP型的;反之，若用黑表笔接一个管脚，重复上述做法，若测得两个阻值都小，对应黑表笔为基极，且管子是NPN型的。

　　判别集电极

　　因为三极管发射极和集电极正确连接时β大(表针摆动幅度大)，反接时β就小得多。因此，先假设一个集电极，用欧姆档连接，(对NPN型管，发射极接黑表笔，集电极接红表笔)。测量时，用手捏住基极和假设的集电极，两极不能接触，若指针摆动幅度大，而把两极对调后指针摆动小，则说明假设是正确的，从而确定集电极和发射极。

　　电流放大系数β的估算

　　选用欧姆档的R*100(或R*1K)档，对NPN型管，红表笔接发射极，黑表笔接集电极，测量时，只要比较用手捏住基极和集电极(两极不能接触)，和把手放开两种情况小指针摆动的大小，摆动越大，β值越高。

6.在选用晶体管时有哪些需要注意的技巧？

　　(1)用于开关线路，则偏向选用电流比较大，饱和压降小的管，对管的耐压要求可适当放宽。因为耐压和电流是一对互相矛盾的参数，要两全其美的话必然增加成本。为了能进入饱和状态，避免出现关不断的情况，除了选好管之外，对线路偏置很重要。通常在IC保持不变情况下增大IB的电流，或IB保持不变情况下减小IC电流。

　　(2)用于高压电路，主要考虑漏电流要小，热稳定性要好，避免击穿电压有软特性、蠕变情况。最好能加保护电路。

　　(3)用于普通放大，主要考虑HFE输出的线性要好，工作区宽，静态工作点最好选择HFE的测试条件，即HFE分档的测试条件。

　　(4)用于高频线路，主要考虑是fT参数，而且要跟线路板相匹配，PCB板上的电容、电感都回影响其使用。

　　(5)用于功率放大，主要考虑其功率的承受范围，管装上后管体发热情况怎样，周围环境温度如何，散热通风是否良好。PCM=TJM-TA/RT

　　PC(T)=PCM(TJM-T/TJM-TA)