三极管的工作原理和作用有哪些？

本文是小编综合通过在学习电子基础中搜集到的比较精辟的知识，希望能够帮助你深入的了解三极管。

什么是三极管

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，是一种电流控制电流的半导体器件。其作用是把微弱信号放大成辐值较大的电信号，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。由于不同的组合方式，形成了一种是NPN型的三极管，另一种是PNP型的三极管。

三极管的工作原理

晶体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。

一、PNP型三极管工作原理

1、PNP管放大原理：

2、开关作用原理：

当管子的VC>VB,且VE>VB时,集电结和发射结都正偏,管子工作于饱和状态,此时管子的管压降约为0.1-0.3V。IC=VCC/RC ,即,集电极电流基本取决于集电极电源和集电极电阻,与IB无关,相当于一个闭合的开关。

3、电流电压值

饱和时，IC=VCC/RC 管压降|UCE|=0.1-0.3v VC约等于VE 均大于VB,|VBE|=0.3V(锗管)或0.6V(硅管)，截止时 IB、IC、IE均约为0。

二、NPN型三极管电流放大工作原理

1、发射区向基区发射电子

电源Ub经过电阻Rb加在发射结上，发射结正偏，发射区的多数载流子(自由电子)不断地越过发射结进入基区，形成发射极电流Ie。同时基区多数载流子也向发射区扩散，但由于多数载流子浓度远低于发射区载流子浓度，可以不考虑这个电流，因此可以认为发射结主要是电子流。

2、基区中电子的扩散与复合

电子进入基区后，先在靠近发射结的附近密集，渐渐形成电子浓度差，在浓度差的作用下，促使电子流在基区中向集电结扩散，被集电结电场拉入集电区形成集电极电流Ic。也有很小一部分电子(因为基区很薄)与基区的空穴复合，扩散的电子流与复合电子流之比例决定了三极管的放大能力。

3、集电区收集电子

由于集电结外加反向电压很大，这个反向电压产生的电场力将阻止集电区电子向基区扩散，同时将扩散到集电结附近的电子拉入集电区从而形成集电极主电流Icn。另外集电区的少数载流子(空穴)也会产生漂移运动，流向基区形成反向饱和电流，用Icbo来表示，其数值很小，但对温度却异常敏感。

三级管的作用

三极管一般有两个作用、放大和开关作用。发射结正偏集电结反偏时候、三极管处于放大状态、一般在模拟电路中做放大元件使用。如果发射结和集电结都处于反偏(截止)或正偏(饱和)的时候、一般都在数字电路中做开关元件使用。

1、三极管最基本的作用是放大作用，它可以把微弱的电信号变成一定强度的信号，当然这种转换仍然遵循能量守恒，它只是把电源的能量转换成信号的能量罢了。三极管有一个重要参数就是电流放大系数β。当三极管的基极上加一个微小的电流时，在集电极上可以得到一个是注入电流β倍的电流，即集电极电流。集电极电流随基极电流的变化而变化，并且基极电流很小的变化可以引起集电极电流很大的变化，这就是三极管的放大作用。

2、三极管还可以作电子开关，配合其它元件还可以构成振荡器。 放大、开关、振荡、混频、频率变换等。半导体三极管除了构成放大器和作开关元件使用外，还能够做成一些可独立使用的两端或三端器件。