晶體三極管中有兩種帶有不同極性電荷的載流子參與導電，故稱之為雙極性晶體管(BJT)，也稱為半導體三極管，以下簡稱晶體管。
一.晶體管的結構以及類型：
根據(jù)不同的摻雜方式在同一個硅片上制造出三個摻雜區(qū)域，并形成兩個PN結，就構成晶體管。
以NPN型三極管為例，位于中間的P區(qū)稱為基區(qū)，它很薄且雜質濃度很低，位于上層的N區(qū)是發(fā)射區(qū)，摻雜濃度很高，位于下層的N區(qū)是集電區(qū)，面積很大，這三個區(qū)域所引出的三個電極分別為基極b、發(fā)射極e、集電極c。
發(fā)射區(qū)與基區(qū)間的PN結稱為發(fā)射結，基區(qū)與集電區(qū)間的PN結稱為集電結。
二.晶體管的電流放大作用：
放大是對模擬信號最基本的處理。晶體管是放大電路的核心元件，它能夠控制能量的轉換，將輸入的任何微小變化不失真地放大輸出。
ui為輸入電壓信號，接入基極—發(fā)射極回路，稱為輸入回路，放大后的信號在集電極—發(fā)射極回路，稱為輸出回路。
由于發(fā)射極是兩個回路的公共端，故稱該電路為共射方法電路。
使晶體管工作在放大狀態(tài)的外部條件是發(fā)射結正向偏置且集電結反向偏置。
因而在輸入回路加基極電源VBB，在輸出回路需要集電極電源VCC，VCC大于VBB(因為集電極電位要大于基極電位)。
晶體管的方法作用表現(xiàn)為小的基極電流可以控制大的集電極電流。
三.內部結構解析：
當交流電壓ui等于0時，晶體管內部載流子運動與外部電流如圖。
1.發(fā)射結加正向電壓，擴散運動形成發(fā)射極電流IE
由于發(fā)射結加正向電壓，且發(fā)射區(qū)雜質濃度高，所以大量自由電子因擴散運動越過發(fā)射結到達基區(qū)(IEN)，與此同時，基區(qū)的空穴也因擴散運動到達發(fā)射區(qū)(IEP)，但由于基區(qū)雜質濃度低，所以空穴形成的電流非常小，可以忽略不計。
因此，擴散運動形成了發(fā)射極電流IE。
IE=IEN+IEP=IBN+ICN+IEP(注，電流正向是負離子反向，是正離子正向)。
2.擴散到基區(qū)的自由電子與空穴的復合運動形成基極電流IB
由于基區(qū)很薄，且雜質濃度很低，集電結又加了反向電壓，所以擴散到基區(qū)的電子中只有極少部分與空穴復合(IBN)(因為空穴僅僅有這么多)，其余部分均作為基區(qū)的非平衡少子達到集電結。
由于電源VBB的作用，電子與空穴的復合運動將不斷的進行，形成基極電流IB。
IB=IBN+IEP-ICBO=I'B-ICBO
3.集電結加反向電壓，漂移運動形成集電極電流IC
由于集電結反向電壓且其結面積比較大，基區(qū)的非平衡少子在外電場作用下越過集電結到達集電區(qū)，形成漂移電流(ICN)，與此同時，集電區(qū)與基區(qū)的平衡少子也參與漂移運動(ICBO)，但它的數(shù)量很小，可忽略不計。
由于電源VCC的作用，漂移運動形成集電極電流IC。
IC=ICN+ICBO
從外部看，IE=IB+IC
四.晶體管的共射特性曲線
1.輸入特性曲線
輸入特性曲線描述管壓降UCE一定的情況下，基極電流iB與發(fā)射結壓降uBE之間的函數(shù)關系。
當UCE=0V時，相當于集電極與發(fā)射極短路，即發(fā)射結與集電結并聯(lián)，因此輸入特性曲線與PN結的伏安特性相類似，呈指數(shù)關系。
當UCE增大時，曲線將右移，原因是由發(fā)射區(qū)注入基區(qū)的非平衡少子有一部分越過基區(qū)和集電結形成集電極電流iC，使得在基區(qū)參與復合運動的非平衡少子隨UCE的增大而減小，因此，想要獲得同樣的基極電流iB就必須加大UBE，使發(fā)射區(qū)向基區(qū)注入更多的自由電子。
實際上，對于確定的UBE，當UCE增大到一定值時，集電結的電場已經(jīng)足夠強，可以將發(fā)射區(qū)注入基區(qū)的絕大部分非平衡少子都收集到集電區(qū)，因而再增大UCE，iC也不會明顯增大，即iB基本不變。
因此，當UCE超過一定數(shù)值后，曲線不再明顯右移而基本重合，對于小功率管，可以用UCE大于1V的任何一條曲線來近似之后的所有曲線。
2.輸出特性曲線
輸出特性曲線描述基極電流IB為一常量時，集電極電流iC與管壓降uCE之間的函數(shù)關系。
對于每一個確定的IB，都有一條曲線，所以輸出特性曲線是一族曲線，當uCE從零逐漸增大時，集電結電場隨之增強，收集基區(qū)非平衡少子的能力逐漸增強，因而iC也就逐漸增大。而當uCE增大道一定數(shù)值，集電結電場已經(jīng)有足夠的能力將基區(qū)絕大部分非平衡少子收集到集電區(qū)，uCE再增大，iC也不會明顯增大，表現(xiàn)為曲線幾乎平行于橫軸，即iC幾乎僅僅取決于IB。
從輸出特性曲線中可以看出，有三個工作區(qū)域：
截止區(qū)：
特征是發(fā)射結電壓小于開啟電壓且集電結反向偏置(反偏反偏)。對于共射電路來說，uBE<=Uon且uCE>uBE。
此時IB=0，而ic<=ICEO，因為穿透電流ICEO很小，近似分析中可以認為晶體管截止時的ic約等于0。
飽和區(qū)：
特征是發(fā)射結與集電結均處于正向偏量(正偏正偏)。對于共射電路來說，uBE>Uon且uCE。
放大區(qū)：
特征是發(fā)射結正向偏置且集電結反向偏置(正偏反偏)(uBE大于發(fā)射結開啟電壓Uon)。對于共射電路，uBE>Uon且uCE>=uBE，此時，iC幾乎僅僅決定于iB，而與uCE無關，表現(xiàn)出iB對iC的控制作用，在理想情況下，當IB按等差變化時，輸出特性是一族橫軸的等距離平行線(此時iC=βiB)。
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