极管，也称为双极型晶体管（BJT），是电子电路中重要的半导体器件，广泛用于放大、开关及信号调理等场合。

三极管结构

三极管由三层不同掺杂的半导体材料组成，中间为基极（Base），两端分别是发射极（Emitter）和集电极（Collector）。根据中间层掺杂类型不同，分为：

NPN型：发射极为N型，基极为P型，集电极为N型材料

PNP型：发射极为P型，基极为N型，集电极为P型材料

这两类结构决定了载流子的类型和流动方向，进而影响电流流向和偏置要求。

电流方向解析

电流流向：

NPN三极管：电流方向为基极流向发射极（驱动电流从基极流入），集电极流向发射极。

PNP三极管：电流方向为发射极流向基极（驱动电流从基极流出），发射极流向集电极。

记忆口诀：“NPN 出箭头，电流出射极；PNP 进箭头，电流进射极。”

电流大小关系：公式相同，方向相反

无论 NPN 还是 PNP，三个电流瞬时值满足基尔霍夫电流定律（KCL）：

I_E = I_C + I_B

放大系数定义相同：

β = I_C / I_B （直流 h_FE）

α = I_C / I_E = β / (β + 1)

数值范围：

小信号管 β = 50…300；功率管或大电流区 β = 10…100。

同一型号管子，β 随温度、I_C 变化，但 NPN 与 PNP 在相同工艺、相同面积下 β 值基本对称。

方向差异：

NPN：I_B、I_C 均流入器件，I_E 流出；

PNP：I_B、I_C 均流出器件，I_E 流入。

因此在电路图上，PNP 的电流箭头全部反向，但绝对值关系不变。

电压偏置：极性相反，绝对值要求一致

BJT 工作在放大区的根本条件是：发射结正偏、集电结反偏。二者偏置极性完全相反。

电源接法：

NPN：集电极接正电源，负载在“上方”，发射极接地或负端。

PNP：发射极接正电源，负载在“下方”，集电极接地或负端。

因此 PNP 常被称为“高边开关”，NPN 为“低边开关”。

应用中的注意事项

电流放大作用：三极管以基极小电流控制集电极大电流，但基极电流不能过大，以免损坏器件。

压降和功耗：发射结正向压降约0.7V，会导致一定功耗，设计时需考虑散热。

工作状态：三极管常见工作区分为截止区、放大区和饱和区，正确偏置确保其处于所需状态。

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