晶體管全稱雙極型三極管（Bipolar junction transistor，BJT）又稱晶體三極管，簡(jiǎn)稱三極管，是一種固體半導(dǎo)體器件，可用于檢波、整流、放大、開關(guān)、穩(wěn)壓、信號(hào)調(diào)制等。晶體管作為一種可變開關(guān)?；谳斎氲碾妷?，控制流出的電流，因此晶體管可用作電流的開關(guān)。和一般機(jī)械開關(guān)（如Relay、switch）不同的是：晶體管是利用電訊號(hào)來控制，而且開關(guān)速度非常快，在實(shí)驗(yàn)室中的切換速度可達(dá)100吉赫茲以上。

　　晶體管按其結(jié)構(gòu)分為NPN型和PNP型兩類。晶體管結(jié)構(gòu)與符號(hào)如圖所示。它們都有三個(gè)區(qū)：集電區(qū)、基區(qū)、發(fā)射區(qū)；從這三個(gè)區(qū)引出的電極分別稱為集電極c（Collector）、基極b（Base）和發(fā)射極e（Emitter）。兩個(gè)PN結(jié)：發(fā)射區(qū)與基區(qū)之間的PN結(jié)稱為發(fā)射結(jié)Je，基區(qū)與集電區(qū)之間的PN結(jié)稱為集電結(jié)Je。

　　兩種管子的電路符號(hào)的發(fā)射極箭頭方向不同，箭頭方向表示發(fā)射結(jié)正偏時(shí)發(fā)射極電流的實(shí)際方向。

　　應(yīng)當(dāng)指出，晶體管絕不是兩個(gè)PN結(jié)的簡(jiǎn)單連接。它采用了以下制造工藝：基區(qū)很薄且摻雜濃度低，發(fā)射區(qū)摻雜濃度高，集電結(jié)面積比發(fā)射結(jié)的面積大等。這些都是為了保證晶體管具有較好的電流放大作用。

　　由于晶體管在結(jié)構(gòu)上有這些特點(diǎn)，所以不能用兩個(gè)二極管背向連接來說明晶體管的作用，在使用時(shí)發(fā)射極和集電極一般不能互換。

　　晶體管的主要參數(shù)：

　　晶體管的主要參數(shù)有電流放大系數(shù)、耗散功率、頻率特性、集電極最大電流、最大反向電壓、反向電流等。

　　電流放大系數(shù)

　　電流放大系數(shù)也稱電流放大倍數(shù)，用來表示晶體管放大能力。根據(jù)晶體管工作狀態(tài)的不同，電流放大系數(shù)又分為直流電流放大系數(shù)和交流電流放大系數(shù)。

　　1、直流電流放大系數(shù) 直流電流放大系數(shù)也稱靜態(tài)電流放大系數(shù)或直流放大倍數(shù)，是指在靜態(tài)無變化信號(hào)輸入時(shí)，晶體管集電極電流IC與基極電流IB的比值，一般用hFE或β表示。

　　2、交流電流放大系數(shù) 交流電流放大系數(shù)也稱動(dòng)態(tài)電流放大系數(shù)或交流放大倍數(shù)，是指在交流狀態(tài)下，晶體管集電極電流變化量△IC與基極電流變化量△IB的比值，一般用hfe或β表示。

　　hFE或β既有區(qū)別又關(guān)系密切，兩個(gè)參數(shù)值在低頻時(shí)較接近，在高頻時(shí)有一些差異。

　　耗散功率

　　耗散功率也稱集電極最大允許耗散功率PCM，是指晶體管參數(shù)變化不超過規(guī)定允許值時(shí)的最大集電極耗散功率。

　　耗散功率與晶體管的最高允許結(jié)溫和集電極最大電流有密切關(guān)系。晶體管在使用時(shí)，其實(shí)際功耗不允許超過PCM值，否則會(huì)造成晶體管因過載而損壞。

　　通常將耗散功率PCM小于1W的晶體管稱為小功率晶體管，PCM等于或大于1W、小于5W的晶體管被稱為中功率晶體管，將PCM等于或大于5W的晶體管稱為大功率晶體管。

　　頻率特性

　　晶體管的電流放大系數(shù)與工作頻率有關(guān)。若晶體管超過了其工作頻率范圍，則會(huì)出現(xiàn)放大能力減弱甚至失去放大作用。

　　晶體管的頻率特性參數(shù)主要包括特征頻率fT和最高振蕩頻率fM等。

　　1、特征頻率fT 晶體管的工作頻率超過截止頻率fβ或fα?xí)r，其電流放大系數(shù)β值將隨著頻率的升高而下降。特征頻率是指β值降為1時(shí)晶體管的工作頻率。

　　通常將特征頻率fT小于或等于3MHZ的晶體管稱為低頻管，將fT大于或等于30MHZ的晶體管稱為高頻管，將fT大于3MHZ、小于30MHZ的晶體管稱為中頻管。

　　2、最高振蕩頻率fM 最高振蕩頻率是指晶體管的功率增益降為1時(shí)所對(duì)應(yīng)的頻率。

　　通常，高頻晶體管的最高振蕩頻率低于共基極截止頻率fα，而特征頻率fT則高于共基極截止頻率fα、低于共集電極截止頻率fβ。

　　集電極最大電流ICM

　　集電極最大電流是指晶體管集電極所允許通過的最大電流。當(dāng)晶體管的集電極電流IC超過ICM時(shí)，晶體管的β值等參數(shù)將發(fā)生明顯變化，影響其正常工作，甚至還會(huì)損壞。

　　最大反向電壓

　　最大反向電壓是指晶體管在工作時(shí)所允許施加的最高工作電壓。它包括集電極—發(fā)射極反向擊穿電壓、集電極—基極反向擊穿電壓和發(fā)射極—基極反向擊穿電壓。

　　1、集電極——集電極反向擊穿電壓 該電壓是指當(dāng)晶體管基極開路時(shí)，其集電極與發(fā)射極之間的最大允許反向電壓，一般用VCEO或BVCEO表示。

　　2、基極—— 基極反向擊穿電壓 該電壓是指當(dāng)晶體管發(fā)射極開路時(shí)，其集電極與基極之間的最大允許反向電壓，用VCBO或BVCBO表示。

　　3、發(fā)射極——發(fā)射極反向擊穿電壓 該電壓是指當(dāng)晶體管的集電極開路時(shí)，其發(fā)射極與基極與之間的最大允許反向電壓，用VEBO或BVEBO表示。

　　反向電流

　　晶體管的反向電流包括其集電極—基極之間的反向電流ICBO和集電極—發(fā)射極之間的反向擊穿電流ICEO。

　　1．集電極——基極之間的反向電流ICBO ICBO也稱集電結(jié)反向漏電電流，是指當(dāng)晶體管的發(fā)射極開路時(shí)，集電極與基極之間的反向電流。ICBO對(duì)溫度較敏感，該值越小，說明晶體管的溫度特性越好。

　　2．集電極——發(fā)射極之間的反向擊穿電流ICEO ICEO是指當(dāng)晶體管的基極開路時(shí)，其集電極與發(fā)射極之間的反向漏電電流，也稱穿透電流。此電流值越小，說明晶體管的性能越好。

　　晶體管的開關(guān)特性：

　　控制大功率現(xiàn)在的功率晶體管能控制數(shù)百千瓦的功率，使用功率晶體管作為開關(guān)有很多優(yōu)點(diǎn)，主要是；

　?。?）容易關(guān)斷，所需要的輔助元器件少；

　　（2）開關(guān)迅速，能在很高的頻率下工作；

　　（3）可得到的器件耐壓范圍從100V到700V，應(yīng)有盡有。

　　幾年前，晶體管的開關(guān)能力還小于10kW。目前，它已能控制高達(dá)數(shù)百千瓦的功率。這主要?dú)w功于物理學(xué)家、技術(shù)人員和電路設(shè)計(jì)人員的共同努力，改進(jìn)了功率晶體管的性能。如：

　?。?）開關(guān)晶體管有效芯片面積的增加；

　?。?）技術(shù)上的簡(jiǎn)化；

　?。?）晶體管的復(fù)合——達(dá)林頓；

　?。?）用于大功率開關(guān)的基極驅(qū)動(dòng)技術(shù)的進(jìn)步。

　　直接工作在整流380V市電上的晶體管功率開關(guān)

　　晶體管復(fù)合（達(dá)林頓）和并聯(lián)都是有效地增加晶體管開關(guān)能力的方法。在這樣的大功率電路中，存在的主要問題是布線。很高的開關(guān)速度能在很短的連接線上產(chǎn)生相當(dāng)高的干擾電壓。

　　簡(jiǎn)單和優(yōu)化的基極驅(qū)動(dòng)造就的高性能

　　今日的基極驅(qū)動(dòng)電路不僅驅(qū)動(dòng)功率晶體管，還保護(hù)功率晶體管，稱之為“非集中保護(hù)” （和集中保護(hù)對(duì)照）。集成驅(qū)動(dòng)電路的功能包括：

　?。?）開通和關(guān)斷功率開關(guān)；

　　（2）監(jiān)控輔助電源電壓；

　?。?）限制最大和最小脈沖寬度；

　?。?）熱保護(hù)；

　　（5）監(jiān)控開關(guān)的飽和壓降。