三极管没有放大作用，集电极和发射极相当于短路，常和截止配合于开关电路。
饱和的时候开关通路；截止的时候，开关断路参见三极管工作原理。
图3.1.1三极管工作区域的伏安特性曲线
PS：
而如何区分这三个区域，我们不仅可以从上面的伏安特性曲线中得出，还可以从2个结区上面来看，有如下规则：
1.当发射结正向偏置、集电结反向偏置，该三极管即工作在放大状态；
2．当其发射结和集电结都是正向偏置的时候，该三极管即工作在饱和状态；
3．当其发射结和集电结都是反向偏置的时候，该三极管即工作在截止状态。
3.2内部载流子的运动规律
1.电流分配关系
图3.2.1三极管内部电流分配关系示意图
2. 载流子在基区中扩散和复合的过程
由发射区注入基区的电子载流子，其浓度从发射结边缘到集电结边缘是逐渐递减的，即构成了一定的浓度梯度，因为而，电子便不断地向集电结方向扩散。
由于基区宽度制作得很小，且掺杂浓度也很低，从而大大地减小了复合的机会，使注入基区的95％以上的电子载流子都能到达集电结。
所以基区中是以扩散电流为主的，且扩散和复合的比例决定了三极管的电流放大能力。
3.集电区收集载流子的过程
集电结外加较大的反向电压，使结内电场很强，基区中扩散到集电结边缘的电子，受强电场的作用，迅速漂移越过集电结而进入集电区，构成集电极电流Inc。
另一方面，集电结两边的少数载流子，也要经过集电结漂移，在c，b之间构成所谓反向饱和电流ICBO，不过，ICBO一般很小，
而集电极电流：
INC+ICBO≈INCGS0105
同的时候基极电流：
IB=IPB+IE-ICBO≈IPB-ICBOGS0106
反向饱和电流ICBO和发射区无关，对放大作用无贡献，但是它是温度的函数，是管子工作不稳定的主要因为素。
制造的时候，总是尽量设法减小它。
第四章.三极管模型
4.1三极管的大信号模型
4.1.1大信号模型（以共射级为例）
图4.1.1共射级大信号模型（放大区）
图4.1.2截止区模型
图4.1.3饱和区模型
4.1.2分析方法
存在两种分析方法，一种是图解法，一种是等效计算法。
因为图解法在任何情况下都可以使用，不具有这个模型的独特性，所以此处，我们暂的时候不谈图解法。
我们主要谈一下等效计算法。
大信号模型等效计算法：
由上图可以表示出大信号等效模型，BE结等效成正偏的二极管，集电结等效成受控电流源，基极和集电极的电流分别由下面的式子表示：
我们在近似分析中，也可以把BE结的电压看做常量来进行分析。
PS：
如果分析的是PNP管。
则大模型等效电路中，电流表达式和NPN管相同，只是所加的电压极性和电流的方向不同罢了。
4.2三极管的小信号模型
由于三极管的小信号分析方法除了等效电路图不同以外，其他的都大致相同，所以分析方法仅详细描述共射级电路。
后面的共基极和共集电极电路均只做出相对应的小信号模型。
小信号模型需知：
电路中电容均可视为导线（即短路）。
4.2.1共射极电路
图4.2.1共发射极电路（左边为实际电路，右边为等效电路）
计算方法以及分析的步骤：
1．画出实际电路的小信号等效电路图
2．先求出静态工作电压和电流Ibq，Icq，Ieq，Vbq，Vcq，Veq。
所利用的方法是将电容等效为开路，而认为三极管的Vbe为一个常数（一般Si管0.7v）
3.再计算出Rbe。
Rbe=26mv/Ieq。
4.再计算出电压放大倍率以及输入输出电阻。
其中放大倍率A=-βRl’/Rbe。
4.2.2共基极电路
图4.2.2共基极放大电路（左为实际电路，右为等效电路）
4.2.3共集电极电路
图4.2.3共集电极放大电路（左为实际电路，右为等效电路）
4.2.4小结：
用一张图表总结下以上三个组态的特性。
图4.2.4放大电路三种组态的主要性能
4.3三极管的低频和高频的时候的小信号等效电路模型（共射级电路为例）
4.3.1密勒电容
定义：
跨接在放大器（放大工作的器件或者电路）的输出端和输入端之间的电容。
密勒电容对于器件或者电路的频率特性的影响即称为密勒效应。
密勒电容对BJT的影响：
在共射组态中，集电结电容势垒电容正好是密勒电容，所以共射组态的工作频率较低。
而在共基极组态中，集电结和发射结的势垒电容都不是密勒电容，所以共基组态的频率特性较好，工作频率高、频带宽。
因为此，把共射和共基组态结合起来，即可既提高了增益（共射的作用），又改善了频率特性（共基的作用）。
对于由共集电极和共射组态构成的达林顿管，情况和共射组态相同，所以频率特性较差。
而对于共射-共集电极复合管，因为去掉了密勒电容，所以频率特性较好。
4.3.2三极管低频电路分析
图4.3.1低频小信号等效电路图
相对应的频率计算公式以及放大率：
而对于低频截止频率来说，应当要取f中更高的一个才行。
4.3.3三极管高频电路分析
图4.3.2高频小信号等效电路
相对应的频率计算公式以及放大率：
其中高频截止频率
第五章.三极管的应用
5.1普通三极管的应用
5.1.1差分放大电路
差分放大电路是利用电路参数的对称性和负反馈作用，起到稳定静态工作点，从而使得放大差模信号抑制共模信号为显著特征，广泛应用于各种直接耦合电路和测量电路的输入级。
但是总体来说差分放大电路结构复杂、分析繁琐，尤其是其对差模输入和共模输入信号有不同的分析方法，十分难以理解，因为而一直是模拟电子技术中的难点。
（一）差分放大电路：
按输入输出方式分：
1.①有双端输入双端输出
②双端输入单端输出
③单端输入双端输出
④单端输入单端输出
2.按共模负反馈的形式分：
①有典型电路
②射极带恒流源的电路
图5.1.1差分放大电路
（二）差分放大器的作用：
差分放大电路是典型的直流放大电路基本形式，是运算放大器的前级电路，主要的特点是具有抑制零点漂移作用，是放大直流信号和缓慢变化信号的电路。
（三）差分放大器的缺点：
差分放大器没有检波和鉴相功能。
这两项功能需要由另外的电路实现。
5.1.2功率放大器
（一）功率放大器的定义：
功率放大器，简称“功放”。
很多情况下主机的额定输出功率不能去带动整个音响系统的任务，这的时候即需要在主机和播放设备之间加装功率放大器去补充所需的功率缺口，而功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用，在某种程度上主宰着整个系统能否提供优良的音质输出。
（二）功率放大器的分类：
1．按适用范围可分为家用功放、专业功放；按用途可分为高保真（HI-FI）功放、AV功放；
2．按结构拼接形式可分为前置放大器、纯后级功放、合并式功放；
3.按其所用的元器件分可为电子管功放（胆机）、光敏电阻功放（石机）、胆石混合功放，其中光敏电阻功放又分为双极型光敏电阻功放、场效应管（FET）功放和集成电路lC组成的功放；
4.按放大的信号形式分为模拟功放和数字（D类）功放；
5.按输出级的工作状态可分为甲（A）类功放、乙（B）类功放、甲乙（AB）类功放、C类功放、D类功放（数字功放）等。
6.功放还可按后级电路结构，分为OTL电路、OCL电路、BTL电路功放、直流伺服电路。
（三）功率放大器的原理：
利用三极管的电流控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。
因为声音是不同振幅和不同频率的波，即交流信号电流，三极管的集电极电流永远是基极电流的β倍，β是三极管的交流放大倍数，应用这一点，如若将小信号注入基极，则集电极流过的电流会等于基极电流的β倍，然后将这个信号用隔直电容隔离出来，即得到了电流是原先的β倍的大信号，这种现象成为三极管的放大作用。
经过不断的电流及电压放大，即完成了相对应的功率放大。
图5.1.2功率放大器基本单元
求解思路：
首先三极管作为功率放大器的一个基本单元，起着主要的作用，而此的时候两个三极管并非是工作在小信号情况下，顾无法利用小信号等效电路进行分析。
所以此的时候如果要分析的话，必须采用图解法进行分析，这样可以简洁的计算出相对应的功率放大倍率。
两个三极管基极所连的两个二极管和一个电阻是使这两个三极管的基极间有一个稳定的电势差，使通电之后两个三极管处于微导通的状态。
然后再由Vdd的电压值可以求出V0的值是多少。
5.1.3稳压电路（以常见的串联稳压电路为例子）
（一）稳压原理图
图5.1.3串联式稳压电路
（二）稳压原理：
当电网电压波动（或负载电阻的变化）使输出电压UO上升的时候，取样电压UN增大，由于稳压管的电压UZ不变，运放的输入电压UNP（=UN-UP=UN-UZ）增大，使A的输出减小（即调整管的基极电位降低），而使调整管T的c-e压降低增大，从而调节输出电压UO（=UI-Uce）减小。
使输出电压得到稳定。
（三）调整管的选择（即三极管的选择）：
在串联型稳压电路中，调整管是核心元件，它的安全工作是电路正常工作的保证。
调整管一般为大功率管，因为而选用原则和功率放大电路中的功放管相同，主要考虑其极限参数ICM、U（BR）CEO和PCM。
1.ICM的选取
调整管中流过的最大集电极电流：
ICmax=ILmax+I R1
其中ILmax为负载电流最大额定值，IR1为取样、比较放大和基准环节所消耗的电流，通常R1上的电流可忽略，所以ICM>ILmax
2.击穿电压的选取
当电网电压波动±10%的时候，稳压电路输入电压UI到最大值UImax，同的时候输出电压又最低的时候，调整管承受的管压降最大，所以要求调整管击穿电压：
U（BR）CEO >UImax -UOmin
3.功率PCM的选取
调整管可能承受的最大集电极功耗：
PCmax=UCEmax ICmax=（UImax -UOmin）ICmax
其中UImax是考虑到电网电压波动±10%的时候，稳压电路输入电压的最大值，UOmin是输出电压的最小额定值。
所以要求：
PCM >（UImax -UOmin）´Ilmax
5.2特别三极管
5.2.1光敏三极管
一）光敏三极管和普通三极管的差异：
光敏三极管和普通三极管相比起来，也有电流放大作用，区别只是它的集电极电流不只是受基极电路和电流控制，同的时候也受光辐射的控制。
二）光敏三极管的优越性：
当具有光敏特性的PN结受光辐射的时候，构成光电流，由此产生的光生电流会由基极进入发射极，从而在集电极回路中可以得到一个放大了相当于β倍的信号电流。
由不同材料制成的光敏三极管是具有不同的光谱特性，和光敏二极管相比，具有很大的光电流放大作用，即很高的灵敏度。
三）光敏三极管的作用：
1.测量光的亮度：
例如安装一个控制电路，当太阳升起的时候，由于亮度达到一定程度的时候，所有日光灯管当无法正常启动，这即要利用到光敏三极管。
2.光电隔离：
光敏三极管也起到传输信号的作用，光电隔离器以光为媒介传输电信号。
他对于输入和输出信号具有优良的隔离性。
而且其还能够完成电-光-电的转换。
3.非接触测量转速：
转矩传感器在旋转轴上需要安装着60条齿缝的测速轮，在传感器的外壳上安装一只由发光二极管以及光敏三极管所组成的槽型光电开关架，测速轮的每一个齿将发光二极管的光线所遮挡住的时候，光敏三极管即可以输出一个高电平，当光线经过齿缝而射到光敏管的窗口的时候，光敏管即给输出一个低电平，旋转轴每转一圈可得到60个脉冲，由此，每秒钟检测到的脉冲数恰好等于每分钟的转速值。
5.2.2贴片三极管
作用：
贴片三极管的基本作用是放大，它也可以把微弱的电信号变成一定强度的信号，并且这种转化是遵循能量守恒的。
而且贴片三极管在非放大区工作的时候还可以当做开关来使用。
5.3三极管的特别用途
5.3.1扩流
把一只小功率可控Si和一只大功率三极管组合，即可得到一只大功率可控Si，其最大输出电流由大功率三极管的特性决定。
图5.3.1扩流方法
5.3.2代换
两只三极管串联可直接替代调光台灯中的双向触发二极管；三极管可替代8V左右的稳压管。
三极管可替代30V左右的稳压管。
以上应用的时候，三极管的基极均不使用。
5.3.3模拟
用三极管够成的电路还可以模拟其它元器件。
大功率可变电阻价贵难觅，用下图中电路可作模拟品，调节510电阻的阻值，即可调节三极管C、E两极之间的阻抗，此阻抗变化即可代替可变电阻使用。
图5.3.2模拟方法
结语
二极管本已是一项崭新的发明,但是在二极管的灯丝和板极之间巧妙地加入了一个栅板，从而发明了第一只真空三极管．然而这一小小的改动，竟然带来了意想不到的结果．集检波、放大和振荡三种功能于一体,这个发明绝对是电子工业真正的诞生起点，推动了“固态革命”，同的时候也是推动了无线电电子学的蓬勃发展，从电话放大器、海上和空中通讯外，也广泛渗透到家庭娱乐领域。
三极管的发明对于整个人类来说，影响都是极其的深远的。
参考文献
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7，电子线路实验，模拟电路实验-------沈小丰主编--------清华大学出版社2008
8，光敏电阻电路设计------铃木雅臣
9，数字电路设计------（瑞士）NiklausWirth----------高等教育出版社 2002
10,数字电路------（日）伊藤恭史------科学出版社1997
致谢
光阴飞逝，回顾在江汉大学物理和信息工程学院走过的4年大学历程，感激之情油然而生。
首先我要感谢我们的班主任周优化老师，虽然在4年的大学生活见面不多，但是对我们的大学生活、学习甚至工作上都起到了非常大的帮助。
其次我要向兰红霞老师致以我深深的谢意！
由于我的社会经验尚浅，对于本文的写作我遇到了各种各样的困难和问题，承蒙兰老师的耐心指导方能使我顺利的完成我的毕业论文。
在我从一开始到完成论文期间，尽管兰老师工作非常之忙，但是仍然能够耐心的指导我，给了我许多启示。
最后要感谢10级光信息科学和技术的所有同学。
是你们陪我度过了4年的大学光阴。
这么多年来，风雨无阻，有欢笑有打闹，给我的大学生活增添了丰富的色彩，没有你们的存在我的4年生活将会黯淡无光。
在此，深深地感谢你们，在以后的学习和工作中我将会更加努力，用自己的成果来感谢你们！
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