半导体双极型三极管又称晶体三极管，通常简称晶体管或三极管，它是一种 电流控制电流的半导体器件，可用来对微弱信号进行放大和作无触点开关它具有 结构牢固、寿命长、体积校、耗电省等一系列独特优点，故在各个领域得到广泛应 用基本介绍双极性晶体管(英语：bipolar transistor)，全称双极性结型晶体管 (bipolar junction transistor, BJT)，俗称三极管，是一种具有三个终端的电 子器件双极性晶体管是电子学历史上具有革命意义的一项发明，其发明者威廉・ 肖克利、约翰•巴丁和沃尔特•布喇顿被授予了 1956年的诺贝尔物理学奖这种晶体管的工作，同时涉及电子和空穴两种载流子的流动，因此它被称为 双极性的，所以也称双极性载流子晶体管这种工作方式与诸如场效应管的单极性 晶体管不同，后者的工作方式仅涉及单一种类载流子的漂移作用两种不同掺杂物 聚集区域之间的边界由PN结形成双极性晶体管由三部分掺杂程度不同的半导体制成，晶体管中的电荷流动主要是由于载流子在PN结处的扩散作用和漂移运动以NPN晶体管为例，按照设 计，高掺杂的发射极区域的电子，通过扩散作用运动到基极在基极区域，空穴为 多数载流子，而电子为少数载流子。
由于基极区域很薄，这些电子又通过漂移运动 到达集电极，从而形成集电极电流，因此双极性晶体管被归到少数载流子设备双极性晶体管能够放大信号，并且具有较好的功率控制、高速工作以及耐久 能力，所以它常被用来构成放大器电路，或驱动扬声器、电动机等设备，并被广泛 地应用于航空航天工程、医疗器械和机器人等应用产品中晶体三极管（以下简称三极管）按材料分有两种：锗管和硅管而每一种又 有NPN和PNP两种结构形式，但使用最多的是硅NPN和PNP两种三极管，两者除了 电源极性不同外，其工作原理都是相同的，下面仅介绍NPN硅管的电流放大原理NPN管它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成，发射区与基 区之间形成的PN结称为发射结，而集电区与基区形成的PN结称为集电结，三条引 线分别称为发射极e、基极b和集电极当b点电位高于e点电位零点几伏时，发 射结处于正偏状态，而C点电位高于b点电位几伏时，集电结处于反偏状态，集电 极电源Ec要高于基极电源Ebo在制造三极管时，有意识地使发射区的多数载流子浓度大于基区的，同时基 区做得很薄，而且，要严格控制杂质含量，这样，一旦接通电源后，由于由于发射 结正偏,，发射区的多数载流子（电子）极基区的多数载流子（控穴）很容易地截 越过发射结构互相向反方各扩散，但因前者的浓度基大于后者，所以通过发射结的 电流基本上是电子流，这股电子流称为发射极电流Ie。
由于基区很薄，加上集电 结的反偏，注入基区的电子大部分越过集电结进入集电区而形成集电集电流Ic， 只剩下很少（1-10%）的电子在基区的空穴进行复合，被复合掉的基区空穴由基极 电源Eb重新补纪念给，从而形成了基极电流Ibo根据电流连续性原理得： Ie=Ib+Ic这就是说，在基极补充一个很小的Ib,就可以在集电极上得到一个较大 的Ic，这就是所谓电流放大作用，Ic与Ib是维持一定的比例关系，即： Bl=Ic/Ib式中：B—称为直流放大倍数，集电极电流的变化量AIc与基极电流的 变化量AIb之比为：B=AIc/AIb式中B--称为交流电流放大倍数，由于低频时 B1和B的数值相差不大，所以有时为了方便起见，对两者不作严格区分，B值 约为几十至一百多三极管是一种电流放大器件，但在实际使用中常常利用三极管 的电流放大作用，通过电阻转变为电压放大作用功能作用三极管是一种控制元件，主要用来控制电流的大小，以共发射极接法为例（信号从基极输入，从集电极输出，发射极接地），当基极电压UB有一个微小的 变化时，基极电流IB也会随之有一小的变化，受基极电流IB的控制，集电极电流 IC会有一个很大的变化，基极电流IB越大，集电极电流IC也越大，反之，基极 电流越小，集电极电流也越小，即基极电流控制集电极电流的变化。
但是集电极电 流的变化比基极电流的变化大得多，这就是三极管的放大作用IC的变化量与IB 变化量之比叫做三极管的放大倍数3（3 = AIC/AIB, A表示变化量三极 管的放大倍数B —般在几十到几百倍三极管在放大信号时，首先要进入导通状态，即要先建立合适的静态工作 点，也叫建立偏置，否则会放大失真在三极管的集电极与电源之间接一个电阻，可将电流放大转换成电压放大： 当基极电压UB升高时，IB变大，IC也变大，IC在集电极电阻RC的压降也越大， 所以三极管集电极电压UC会降低，且UB越高，UC就越低，AUC=AUB主要参数1、直流参数(1) 集电极一基极反向饱和电流Icbo，发射极开路(Ie=0)时，基极和集电 极之间加上规定的反向电压Vcb时的集电极反向电流，它只与温度有关，在一定温 度下是个常数，所以称为集电极一基极的反向饱和电流良好的三极管，Icbo很 小，小功率锗管的Icbo约为1〜10微安，大功率锗管的Icbo可达数毫安，而硅管 的Icbo则非常小，是毫微安级2) 集电极一发射极反向电流Iceo(穿透电流)基极开路(Ib=0)时，集电 极和发射极之间加上规定反向电压Vce时的集电极电流°Iceo大约是Icbo的B 倍即Iceo=(1+B)IcbooIcbo和Iceo受温度影响极大，它们是衡量管子热稳定性的 重要参数，其值越小，性能越稳定，小功率锗管的Iceo比硅管大。
3) 发射极---基极反向电流Iebo集电极开路时，在发射极与基极之间加上 规定的反向电压时发射极的电流，它实际上是发射结的反向饱和电流4) 直流电流放大系数B1 (或hEF)这是指共发射接法，没有交流信号输 入时，集电极输出的直流电流与基极输入的直流电流的比值，即：B1=Ic/Ib2、交流参数(1) 交流电流放大系数B (或hfe)这是指共发射极接法，集电极输出电流 的变化量AIc与基极输入电流的变化量AIb之比，即：B=AIc/AIb —般晶体管 的B大约在10-200之间，如果B太小，电流放大作用差，如果B太大，电流放 大作用虽然大，但性能往往不稳定2) 共基极交流放大系数a (或hfb)这是指共基接法时，集电极输出电流的变化是Ale与发射极电流的变化量Ale之比，即：a=Alc/Ale因为AlcV△ Ie，故aVl高频三极管的a〉0.90就可以使用a与B之间的关系： a二B/(1+B)B二a/(l-a)~l/(l-a)(3) 截止频率f B、fa当B下降到低频时0.707倍的频率，就是共发射极 的截止频率fB；当a下降到低频时的0.707倍的频率，就是共基极的截止频率 faofB、fa是表明管子频率特性的重要参数，它们之间的关系为：fB~(l- a)fa(4) 特征频率fT因为频率f上升时，B就下降，当B下降到1时，对应 的 fT 是全面地反映晶体管的高频放大性能的重要参数。
3、极限参数(1) 集电极最大允许电流I CM当集电极电流Ie增加到某一数值，引起B值 下降到额定值的2/3或1/2，这时的Ie值称为I CM所以当Ie超过ICM时，虽然 不致使管子损坏，但 B 值显著下降，影响放大质量2) 集电极——基极击穿电压BVCBO当发射极开路时，集电结的反向击穿电 压称为 BVEBO3) 发射极——基极反向击穿电压BVEBO当集电极开路时，发射结的反向 击穿电压称为BVEBO4) 集电极——发射极击穿电压BVCEO当基极开路时，加在集电极和发射 极之间的最大允许电压，使用时如果Vce>BVceo，管子就会被击穿5) 集电极最大允许耗散功率PCM集电流过Ic，温度要升高，管子因受热 而引起参数的变化不超过允许值时的最大集电极耗散功率称为PCM管子实际的耗 散功率于集电极直流电压和电流的乘积，即Pc二UceXIc•使用时庆使PcVPCMPCM 与散热条件有关，增加散热片可提高 PCM特性曲线1、输入特性其特点是：1） 当Uce在0-2伏范围内，曲线位置和形状与Uce有关，但当Uce高于2伏 后，曲线Uce基本无关通常输入特性由两条曲线（I和II）表示即可2） 当UbeVUbeR时，Ib~0称（0〜UbeR）的区段为“死区”当Ube>UbeR 时，lb随Ube增加而增加，放大时，三极管工作在较直线的区段。
3） 三极管输入电阻，定义为:rbe=（AUbe/Alb）Q点，其估算公式为：rbe二rb+（B+1）（26毫伏/Ie毫伏）rb为三极管的基区电阻，对低频小功率管，rb 约为 300 欧2、输出特性输出特性表示Ic随Uce的变化关系（以lb为参数），它分为三个区域：截 止区、放大区和饱和区截止区当UbeV0时，则Ib~0,发射区没有电子注入基 区，但由于分子的热运动，集电集仍有小量电流通过，即Ic=Iceo称为穿透电流， 常温时Iceo约为几微安，锗管约为几十微安至几百微安，它与集电极反向电流 Icbo的关系是：Icbo=（1+B）Icbo常温时硅管的Icbo小于1微安，锗管的Icbo约 为10微安，对于锗管，温度每升高12°C, Icbo数值增加一倍，而对于硅管温度每 升高8C，Icbo数值增大一倍，虽然硅管的Icbo随温度变化更剧烈，但由于锗管 的Icbo值本身比硅管大，所以锗管仍然受温度影响较严重的管，放大区，当晶体 三极管发射结处于正偏而集电结于反偏工作时，Ic随Ib近似作线性变化，放大区 是三极管工作在放大状态的区域饱和区当发射结和集电结均处于正偏状态时，Ic基本上不随lb而变化，失去了放大功能。
根据三极管发射结和集电结偏置情况， 可能判别其工作状态截止区和饱和区是三极管工作在开关状态的区域，三极管和导通时，工作点 落在饱和区，三极管截止时，工作点落在截止区产品检测大功率晶体三极管的检测利用万用表检测中、小功率三极管的极性、管型及性能的各种方法，对检测 大功率三极管来说基本上适用但是，由于大功率三极管的工作电流比较大，因而 其PN结的面积也较大PN结较大，其反向饱和电流也必然增大所以，若像测量 中、小功率三极管极间电阻那样，使用万用表的RXlk挡测量，必然测得的电阻值 很小，好像极间短路一样，所以通常使用RX10或RX1挡检测大功率三极管普通达林顿管的检测用万用表对普通达林顿管的检测包括识别电极、区分PNP和NPN类型、估测 放大能力等项内容因为达林顿管的 E－B 极之间包含多个发射结，所以应该使用 万用表能提供较高电压的RX10K挡进行测量。