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双极结型三极管相当于两个背靠背的二极管 PN 结。正向偏置的 EB 结有空穴从发射极注入基区，其中大部分空穴能够到达集电结的边界，并在反向偏置的 CB 结势垒电场的作用下到达集电区，形成集电极电流 IC 。在共发射极晶体管电路中 , 发射结在基极电路中正向偏置 , 其电压降很小。绝大部分 的集电极和发射极之间的外加偏压都加在反向偏置的集电结上。由于 VBE 很小，所以基极电流约为 IB= 5V/50 k Ω = 0.1mA 。 | |
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如果三极管的共发射极电流放大系数β = IC / IB =100, 集电极电流 IC= β*IB=10mA。在500Ω的集电极负载电阻上有电压降VRC=10mA*500Ω=5V，而晶体管集电极和发射极之间的压降为VCE=5V，如果在基极偏置电路中叠加一个交变的小电流ib，在集电极电路中将出现一个相应的交变电流ic，有c/ib=β，实现了双极晶体管的电流放大作用。 |
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双极型半导体器件的特点是有两种载流子（自由电子和空穴）同时参于导电。PN结是组成双极型半导体的基础。PN结的特点是具有单向导电特性，即外加正偏置电压时，正向电流较大，称之为导通状态；外加反向偏置电压时，反向电流极小，称之为截止状态。
半导体二极管是利用PN结的单向导电特性制成的。由于半导体二极管的伏安特性是非线性曲线，所以二极管是非线性电子元件。
双极型晶体管是一种电流控制器件（基极电流控制集电极电流），他具有电流放大作用。晶体管有二个PN结：发射结和集电结；有三种工作状态：放大、截止和饱和。晶体管工作在放大区的基本条件为：发射结加正向偏置电压，集电结加反向偏置电压。当晶体管分别工作在截止和饱和状态时，常称之为晶体管的开关工作状态。晶体管的输入输出伏安特性曲线均为非线性曲线，所以晶体管是非线性电子元件。
双极型晶体管有两种类型:NPN型和PNP型。
双极型三极管有三个电极，其中两个可以作为输入, 两个可以作为输出，这样必然有一个电极是公共电极。三种接法也称三种组态：
共发射极接法，发射极作为公共电极，用CE表示；
共集电极接法，集电极作为公共电极，用CC表示;
共基极接法，基极作为公共电极，用CB表示。
本节介绍共发射极接法三极管的特性曲线，即
输入特性曲线-- （1.4.5）
输出特性曲线-- （1.4.6）
其中， iB是输入电流，vBE是输入电压，加在B、E两电极之间；iC是输出电流，vCE是输出电压，从C、E两电极取出。
共发射极接法的供电电路和电压-电流关系如图1.4.6所示。
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图1.4.6 共发射接法的电压电流关系 |
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图1.4.7 |
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图1.4.8 |
共发射极接法的输入特性曲线见图1.4.7，其中vCE＝0V的那一条相当于发射结的正向特性曲线。当vCE≥1V时， vCB＝vCE－ vBE＞0，集电结已进入反偏状态，开始收集电子，且基区复合减少， IC / IB增大，特性曲线将向右稍微移动一些。但vCE再增加时，曲线右移很不明显。曲线的右移是三极管内部反馈所致，右移不明显说明内部反馈很小。
输入特性曲线的分区：死区、非线性区、线性区。
2．输出特性曲线
共发射极接法的输出特性曲线如图1.4.8所示，它是以iB为参变量的一族特性曲线。现以其中任何一条加以说明。当vCE＝0V时，因集电极无收集作用，iC＝0。当vCE微微增大时，发射结虽处于正向电压之下，但集电结反偏电压很小，如vCE＜1V；vBE＝0.7 V； vCB＝ vCE－vBE≤0.7V 。集电区收集电子的能力很弱，iC主要由vCE决定。当vCE增加到使集电结反偏电压较大时，如vCE ≥1V，vBE≥0.7 V，运动到集电结的电子基本上都可以被集电区收集，此后vCE再增加，电流也没有明显的增加，特性曲线进入与vCE轴基本平行的区域 (这与输入特性曲线随vCE增大而右移的原因是一致的) 。
输出特性曲线可以分为三个区域：
饱和区--iC受vCE显著控制的区域，该区域内vCE的数值较小，一般vCE＜0.7 V(硅管)。此时发射结正偏，集电结正偏或反偏电压很小。
截止区--iC接近零的区域，相当iB＝0的曲线的下方。此时，发射结反偏，集电结反偏。
放大区--iC平行于vCE轴的区域，曲线基本平行等距。此时，发射结正偏，集电结反偏，电压大于0.7 V左右(硅管)
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