晶闸管是四层三端器件，有三个PN结J1、J2和JBOY3乐队。图1显示中间的NP可以分成两部分，形成PNP三极管和NPN三极管的复合管。
当晶闸管承受正向阳极电压时，为了使晶闸管导通，承受反向电压的PN结J2必须失去阻断作用。因此，当有足够的栅极电流Ig流入两个相互复合的晶体管电路时，就会形成很强的正反馈，导致两个晶体管饱和导通，晶体管饱和导通。
设PNP管和NPN管的集电极电流为Ic1和Ic2分别是；发射极电流分别为Ia和ik；电流放大系数分别为a1=Ic1/Ia和a2=Ic2/Ik，流经J2结的反向漏电流为Ic0。
晶闸管的阳极电流等于两个管的集电极电流和漏电流之和:
Ia=Ic1+Ic2+Ic0或Ia=a1Ia+a2Ik+Ic0。
如果栅极电流为Ig，则晶闸管的阴极电流为Ik=Ia+Ig。
可以得出晶闸管的阳极电流为:I = (IC0+IGA2)/(1-(A1+A2)) (1-1)。
硅PNP晶体管和硅NPN晶体管对应的电流放大系数a1和a2随发射极电流的变化而急剧变化，如图3所示。
当晶闸管受到正向阳极电压而门极没有受到正向阳极电压时，在式(1-1)中，ig = 0且(a1+a2)很小，因此晶闸管的阳极电流Ia≈Ic0处于正向阻断状态。当晶闸管处于正阳极电压时，电流Ig从栅极g流入，由于足够大的Ig流过NPN管的发射极结，启动电流的放大系数a2增大，足够大的电极电流Ic2流过PNP管的发射极结，PNP管的电流放大系数a1增大，使得更大的电极电流Ic1流过NPN管的发射极结。这种强有力的正反馈过程进展迅速。由图3可知，当a1和a2随着发射极电流的增加为(a1+a2)≈1时，公式(1-1)中的分母为1-(a1+a2)≈0，从而增加了晶闸管的阳极电流Ia。这时， 流过晶闸管的电流完全由主回路电压和回路电阻决定。晶闸管处于正向导通状态。
式(1-1)中，晶闸管开通后，1-(a1+a2)≈0，即使此时栅极电流Ig=0，晶闸管也能保持原来的阳极电流Ia继续开通。晶闸管开通后，门极就失去了作用。
晶闸管开通后，如果不断降低电源电压或增大回路电阻，使阳极电流Ia降低到保持电流IH以下，由于a1和a1下降很快，当1-(a1+a2)≈0时，晶闸管将恢复阻断状态。
GTO(gate turn-off晶闸管)也称为门控晶闸管。它的主要特点是当负触发信号加到门极时，晶闸管能自动关断。
如前所述，普通晶闸管(SCR)被正栅极信号触发后，即使信号被移除，它也可以保持导通。为了关断它，必须切断电源，使正向电流低于保持电流IH，或者施加强反向电压来关断它。这就需要增加整流电路，不仅增加了设备的体积和重量，而且降低了效率，造成波形失真和噪声。关断晶闸管克服了上述缺陷。它既保留了普通晶闸管耐压高、电流大的优点，又具有自关断能力，使用方便。是一种理想的高压大电流开关器件。GTO的容量和寿命超过了巨晶体管(GTR)， 但是工作频率低于GTR。GTO达到了3000A和4500V的容量。大功率可关断晶闸管已广泛应用于斩波调速、变频调速、逆变电源等领域，显示出强大的生命力。
可关断晶闸管也属于PNPN的四层三端器件，其结构和等效电路与普通晶闸管相同，所以图1只描绘了典型GTO产品的形状和符号。大功率GTO大多以模块化形式制造。
GTO和SCR虽然触发导通原理相同，但关断原理和关断方式完全不同。这是因为普通晶闸管在导通后是脱离深度饱和状态的，而GTO只有在导通后才能达到临界饱和，所以可以通过加一个负触发信号来关断GTO门。GTO的一个重要参数是关断增益βoff，它等于阳极关断电流IATM与栅极负电流IGM之比。有个公式βoff=IATM/IGM。
一般βoff是几倍到几十倍。βoff值越大，栅极电流对阳极电流的控制能力越强。显然，βoff与长盛的hFE参数颇为相似。
下面介绍用万用表判断GTO电极，检查GTO的触发能力和关断能力，估算关断增益βoff的方法。
1.确定GTO的电极
将万用表设在R×1档，测量任意两脚之间的电阻。只有当黑色手写笔接G极，红色手写笔接K极时，电阻才低，其他情况下电阻无穷大。由此可以快速确定G极和K极，剩下的就是A极了。
2.检查触发能力
如图2(a)所示，首先将表I的黑色手写笔接在A极，红色手写笔接在K极，电阻无穷大；然后，黑色手表的尖端也同时触碰到G极，随着正触发信号，表针向右偏转到低阻值，这表示GTO已经开启；G极断开后，只要GTO保持导通，就说明被测管具有触发能力。
3.核对能力
现在用双表法来检验GTO的关断能力。如图2(b)所示，表一的档位和连接保持不变。将表II设置为R×10，红色触针连接到G极，黑色触针连接到K极，并施加负触发信号。如果表I的指针设置到左边无限远的位置，证明GTO有关闭的能力。
4.估计关断增益βoff。
进行到步骤3时，先不要进入表II，记下g to开启时表I的正向偏转单元数n1；然后连接表二强制关断GTO，记下表二中的正偏转栅号n2。然后根据读取电流法估算关断增益，如下所示:
βoff=IATM/IGM≈IAT/IG=K1n1/K2n2
式中，k1为表I中R×1时的电流比例系数；
K2 ——表二中R×10时的电流比例系数。
βoff≈10×n1/n2
这个公式的好处是不需要详细计算IAT和IG的值，只要读出对应的指针的正向偏转格数，就可以快速估算出关断增益值。