偏压∶ 整体回路中的某个点，测量它相对某个基准点的电压（是整体回 路电压的 1/n ）就称之为该点的偏压，各段电路的偏压之和就是整体回路 电压，相应位置的电流就是偏压电流正向偏压∶ NPN 型三极管的电流方向为由B、C极流向 E极 当需要管子工作时， 需给 B极加上一个可以使电流正向流动的电压这个 电压就是正向偏压， 电压值的大小需计算确定 当需要管子完全截止无电 流时，为可靠截止，就需要加上一个负的电压这个负的电压，就是反向 偏压当 n 区相对 P区有负电压，且当负电压低于 -0.6V( 即绝对值大于 0.6V) 时， 就会产生一个 P区到 N区的大电流； 当有正电压时， 在小于击穿电压之前 电流可以忽略不计 二极管的基本性质可以通过考虑耗尽层的电压和电场 来理解正向偏压即在 N区加一个相对 P区的负电压这样会导致PN 结内建电势的减小，其变化趋势如图3e 所示PN结内建电势的减小会导 致电场以及耗尽区宽度的减小，如图d、c 和 b 所示二极管内部电压的 减小和耗尽区宽度的减小开始允许电流导通二极管在反偏压下 n 区相对 p 区的电压是个正电压这会使得PN结 内部的电势变大超过开始的内建电势，如图5e 所示；当然也会增强PN 结的电场强度， 如图 5d 所示。
最终的结果是 PN结耗尽区的宽度增加， 内 部电势和电场会使得PN结平衡电流 (扩散电流和漂移电流 ) 比没有外部偏 压时要大这说明如果通过二极管的电流很小时，那么它的导通电压的范 围会比较大三极管的工作原理三极管是电流放大器件，有三个极，分别叫做集电极C，基极 B，发射极 E分成 NPN 和 PNP两种我们仅以NPN三极管的共发射极放大电路为例来说明一下三极管放大电路的基本原理一、电流放大下面的分析仅对于NPN型硅三极管 如上图所示， 我们把从基极B流至发射极E的电流叫做基极电流Ib ；把从集电极C流至发射极E的电流叫做集电极电流 Ic 这两个电流的方向都是流出发射极的， 所以发射极E上就用了一个箭头来表示电流的方向三极管的放大作用就是：集电极电流受基极电流的控制（假设电源能够提供给集电极足够大的电流的话），并且基极电流很小的变化，会引起集电极电流很大的变化，且变化满足一定的比例关系：集电极电流的变化量是基极电流变化量的 β 倍，即电流变化被放大了β 倍，所以我们把β 叫做三极管的放大倍数（β 一般远大于1，例如几十，几百）如果我们将一个变化的小信号加到基极跟发射极之间，这就会引起基极电流Ib 的变化， Ib 的变化被放大后，导致了Ic很大的变化。
如果集电极电流Ic 是流过一个电阻R的，那么根据电压计算公式 U=R*I 可以算得， 这电阻上电压就会发生很大的变化我们将这个电阻上的电压取出来，就得到了放大后的电压信号了二、偏置电路三极管在实际的放大电路中使用时，还需要加合适的偏置电路这有几个原因 首先是由于三极管 BE结的非线性 （相当于一个二极管），基极电流必须在输入电压大到一定程度后才能产生（对于硅管，常取0.7V）当基极与发射极之间的电压小于0.7V 时，基极电流就可以认为是0但实际中要放大的信号往往远比 0.7V 要小，如果不加偏置的话，这么小的信号就不足以引起基极电流的改变（因为小于0.7V 时，基极电流都是0）如果我们事先在三极管的基极上加上一个合适的电流 （叫做偏置电流， 上图中那个电阻Rb就是用来提供这个电流的， 所以它被叫做基极偏置电阻）， 那么当一个小信号跟这个偏置电流叠加在一起时，小 信号就会导致基极电流的变化，而基极电流的变化，就会被放大并在集电极上输出另一个原因就是输出信号范围的要求，如果没有加偏置，那么只有对那些增加的信号放大，而对减小的信号无效（因为没有偏置时集电极电流为0，不能再减小了）而加上偏置，事先让集电极有一定的电流，当输入的基极电流变小时，集电极电流就可以减小；当输入的基极电流增大时，集电极电流就增大。
这样减小的信号和增大的信号都可以被放大了三、开关作用下面说说三极管的饱和情况像上面那样的图，因为受到电阻 Rc 的限制（ Rc 是固定值，那么最大电流为U/Rc，其中 U为电源电压），集电极电流是不能无限增加下去的当基极电流的增大，不能使集电极电流继续增大时，三极管就进入了饱和状态一般判断三极管是否饱和的准则是：Ib* β〉 Ic 进入饱和状态之后，三极管的集电极跟发射极之间的电压将很小，可以理解为一个开关闭合了这样我们就可以拿三极管来当作开关使用：当基极电流为 0 时，三极管集电极电流为0（这叫做三极管截止），相当于开关断开；当基极电流很大，以至于三极管饱和时，相当于开关闭合如果三极管主要工作在截止和饱和状态，那么这样的三极管我们一般把它叫做开关管四、工作状态如果我们在上面这个图中，将电阻Rc换成一个灯泡，那么当基极电流为0 时，集电极电流为 0，灯泡灭 如果基极电流比较大时（大于流过灯泡的电流除以三极管的放大倍数β），三极管就饱和，相当于开关闭合，灯泡就亮了由于控制电流只需要比灯泡电流的β 分之一大一点就行了，所以就可以用一个小电流来控制一个大电流的通断如果基极电流从0慢慢增加，那么灯泡的亮度也会随着增加（在三极管未饱和之前）。
对于 PNP型三极管， 分析方法类似， 不同的地方就是电流方向跟NPN的刚好相反， 因此发射极上面那个箭头方向也反了过来——变成朝里的了 三极管开关电路设计三极管除了可以当做交流信号放大器之外，也可以做为开关之用严格说起来， 三极管与一般的机械接点式开关在动作上并不完全相同，但是它却具有一些机 械式开关所没有的特点图1 所示，即为三极管电子开关的基本电路图 由下图可知，负载电阻被直接跨接于三极管的集电极与电源之间，而位居三极 管主电流的回路上，图 1 基本的三极管开关输入电压 Vin 则控制三极管开关的开启(open) 与闭合 (closed) 动作， 当三极管 呈开启状态时，负载电流便被阻断，反之，当三极管呈闭合状态时，电流便可以 流通详细的说，当Vin 为低电压时，由于基极没有电流，因此集电极亦无电 流，致使连接于集电极端的负载亦没有电流，而相当于开关的开启， 此时三极管 乃胜作于截止 (cut off)区 同理，当 Vin 为高电压时，由于有基极电流流动，因此使集电极流过更大的放 大电流，因此负载回路便被导通， 而相当于开关的闭合， 此时三极管乃胜作于饱 和区 (saturation)。
838电子一、 三极管开关电路的分析设计 由于对硅三极管而言，其基射极接面之正向偏压值约为0.6 伏特，因此欲使 三极管截止， Vin 必须低于 0.6 伏特，以使三极管的基极电流为零通常在设计 时，为了可以更确定三极管必处于截止状态起见，往往使Vin 值低于 0.3 伏特 ( 838电子资源 ) 当然输入电压愈接近零伏特便愈能保证三极管开关必处于截止 状态欲将电流传送到负载上，则三极管的集电极与射极必须短路，就像机械 开关的闭合动作一样 欲如此就必须使Vin 达到够高的准位， 以驱动三极管使其 进入饱和工作区工作，三极管呈饱和状态时，集电极电流相当大，几乎使得整 个电源电压 Vcc 均跨在负载电阻上，如此则VcE便接近于 0，而使三极管的集电 极和射极几乎呈短路在理想状况下，根据奥姆定律三极管呈饱和时，其集电 极电流应该为﹕因此，基极电流最少应为：( 式 1) 上式表出了 IC 和 IB 之间的基本关系，式中的 β 值代表三极管的直流电流增益， 对某些三极管而言，其交流 β 值和直流 β 值之间，有着甚大的差异欲使开 关闭合，则其 Vin 值必须够高，以送出超过或等于( 式 1) 式所要求的最低基极 电流值。
由于基极回路只是一个电阻和基射极接面的串联电路，故 Vin 可由下式 来求解﹕( 式 2) 一旦基极电压超过或等于(式 2) 式所求得的数值，三极管便导通，使全部的供 应电压均跨在负载电阻上，而完成了开关的闭合动作 总而言之，三极管接成图1 的电路之后，它的作用就和一只与负载相串联的机 械式开关一样， 而其启闭开关的方式， 则可以直接利用输入电压方便的控制，而 不须采用机械式开关所常用的机械引动 (mechanical actuator)﹑螺管柱塞 (solenoid plunger)或电驿电枢 (relay armature)等控制方式为 了避免混淆起见，本文所介绍的三极管开关均采用NPN三极管，当然 NPN 三 极管亦可以被当作开关来使用，只是比较不常见罢了 例题 1 试解 释出在图 2 的开关电路中，欲使开关闭合 (三极管饱和 ) 所须的输入电压为 何﹖并解释出此时之负载电流与基极电流值﹖ 解﹕由 2 式可知，在饱和状态下，所有的供电电压完全跨降于负载电阻上，因 此由方程式 (1) 可知因此输入电压可由下式求得﹕图 2 用三极管做为灯泡开关由例题 1-1 得知，欲利用三极管开关来控制大到1.5A 的负载电流之启闭动作， 只须要利用甚小的控制电压和电流即可。
此外，三极管虽然流过大电流， 却不须 要装上散热片， 因为当负载电流流过时， 三极管呈饱和状态，其 VCE趋近于零， 所以其电流和电压相乘的功率之非常小，根本不须要散热片二、三极管开关与机械式开关的比较 截至目前为止，我们都假设当三极管开关导通时，其基极与射极之间是完全短 路的事实并非如此，没有任何三极管可以完全短路而使VCE=0 ，大多数的小信 号硅质三极管在饱和时， VCE( 饱和) 值约为 0.2 伏特，纵使是专为开关应用而 设计的交换三极管，其VCE( 饱和) 值顶多也只能低到0.1 伏特左右，而且负载 电流一高， VCE( 饱和) 值还会有些许的上升现象，虽然对大多数的分析计算而 言，VCE( 饱和) 值可以不予考虑，但是在测试交换电路时，必须明白VCE( 饱和) 值并非真的是 0 虽然 VCE(饱和) 的电压很小，本身微不足道，但是若将几个三极管开关串接起来， 其总和的压降效应就很可观了， 不幸的是机械式的开关经常是采用串接的方式来工作的，如图3(a) 所示，三极 管开关无法模拟机械式开关的等效电路(如图 3(b) 所示) 来工作，这是三极管开 关的一大缺点图 3 三极管开关与机械式开关电路幸好三极管开关虽然不适用于串接方式，却可以完美的适用于并接的工作方式， 如图 4 所示者即为一例。
三极管开关和传统的机械式开关相较，具有下列四大优点﹕图 4 三极管开关之并联联接（1）三极管开关不具有活动接点部份，因此不致有磨损之虑， 可以使用无限多 次，一般的机械式开关，由于接点磨损，顶多只能使用数百万次左右，而且 其接点易受污损而影响工作， 因此无法在脏乱的环境下运作， 三极管开关既无接 点又是密封的，因此无此顾虑 （2）三极管开关的动作速度较一般的开关为快， 一般开关的启闭时间是以毫秒 (ms)来计算的，三极管开关则以微秒( μs) 计 （3）三极管开关没有跃动 (bounce) 现象一般的机械式开关在导通的瞬间会有 快速的连续启闭动作，然后才能逐渐达到稳定状态 （4）利用三极管开关来驱动电感性负载时，在开关开启的瞬间，不致有火花产 生反之，当机械式开关开启时，由于瞬间切断了电感性负载样上的电流， 因此电感之瞬间感应电压， 将在接点上引起弧光， 这种电弧非但会侵蚀接点的表 面，亦可能造成干扰或危害三、三极管开关的测试 三极管开关不像机械式开关可以光凭肉眼就判断出它目前的启闭状态，因此 必须利用电表来加以测试 在图 5 所示的标准三极管开关电路中， 当开关导通时， VEC 的读值应该为 0，反之当开关切断时， VCE应对于 VCC 。
三极管开关在切断的状况下， 由于负载上没有电流流过， 因此也没有压降， 所以 全部的供应电压均跨降在开关的两端，因此其VCE值应等于 VCC ，这和机械式 开关是完全相同的如果开关本身应导通而未导通，那就得测试Vin 的大小了 欲保证三极管导通，其基极的。