三极管原理及应用介绍

一. 三极管简介

三极管（Transistor）是一种半导体器件，广泛应用于电子电路中，主要用于放大信号、开关控制等。它有三个电极：发射极（Emitter）、基极（Base）和集电极（Collector）。三极管分为两种主要类型：双极型晶体管（BJT）和场效应晶体管（FET）。本文将重点介绍双极型晶体管。

二. 双极型晶体管（BJT）

2.1 基本结构

双极型晶体管由三层半导体材料组成，形成两个PN结。根据PN结的排列方式，BJT可分为NPN型和PNP型。

NPN型三极管：中间是P型半导体，两侧是N型半导体。

PNP型三极管：中间是N型半导体，两侧是P型半导体。

2.2 符号表示

NPN型三极管：箭头从基极指向发射极。

PNP型三极管：箭头从发射极指向基极。

2.3 工作原理

三极管的工作原理基于电流控制。以NPN型三极管为例：

发射结正偏：当基极-发射极电压（Vbe）大于阈值电压（约0.7V）时，发射结正偏，电子从发射极注入基区。

基区传输：电子在基区扩散，由于基区很薄，大部分电子能够到达集电结。

集电结反偏：集电结反偏，电子被集电极收集，形成集电极电流（Ic）。

基极电流（Ib）控制集电极电流（Ic），两者之间的关系由电流放大系数β（Beta）表示：

2.4 工作模式