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三极管是一种重要的半导体器件。NPN型三极管由三个区域组成：发射极是N型半导体，基极是很薄的P型半导体，集电极也是N型半导体。基极作为控制电极，虽然很薄但起着关键作用。这种结构使得三极管具有电流放大功能。
在三极管中，我们需要明确三个电流的方向定义。基极电流IB从外部流入基极，集电极电流IC从外部流入集电极，而发射极电流IE则从发射极流出。根据基尔霍夫电流定律，发射极电流等于基极电流和集电极电流之和。这种电流分配关系是三极管放大作用的基础。
三极管的放大原理基于载流子的运动。当发射极向基极注入电子时，由于基极很薄，大部分电子会扩散到集电极，只有少量电子与基极中的空穴复合。这样，少量的基极电流就能控制大量的集电极电流，实现电流放大。这是三极管作为放大器件的物理基础。
三极管的基本电流关系可以用公式表示。根据基尔霍夫电流定律，发射极电流等于基极电流和集电极电流之和。电流放大系数β定义为集电极电流与基极电流的比值，即IC等于β乘以IB。β值通常在50到200之间，这个参数决定了三极管的放大能力。
让我们通过一个具体的共发射极放大电路来验证电流关系。假设三极管的β值为100，基极电流为20微安。根据公式，集电极电流等于β乘以基极电流，即2毫安。发射极电流等于基极电流加集电极电流，约为2.02毫安。这样，20微安的小电流控制了2毫安的大电流，实现了100倍的电流放大。