电子电路基础 - 晶体管工作区域

简述

直流电源用于晶体管的操作。该直流电源提供给晶体管的两个 PN 结，这会影响这些发射极和集电极结中的多数载流子的动作。

根据我们的要求，结是正向偏置和反向偏置的。正向偏置是对 p 型材料施加正电压而对 n 型材料施加负电压的情况。反向偏置是向 n 型材料施加正电压而向 p 型材料施加负电压的条件。

晶体管偏置

提供合适的外部直流电压称为偏置。对晶体管的发射极和集电极结进行正向或反向偏置。这些偏置方法使晶体管电路工作在有源区、饱和区、截止区和反向有源区（很少使用）四种区域。通过查看下表可以理解这一点。

在这些区域中，与有源区相反的反向有源区不适合任何应用，因此不被使用。

这是晶体管有很多应用的领域。这也称为线性区域。在该区域中的晶体管可以更好地用作放大器。

该区域位于饱和和截止之间。当发射结正向偏置而集电极结反向偏置时，晶体管工作在有源区。在活动状态下，集电极电流是基极电流的 β 倍，即

$$I_{C}\:=\:\beta I_{B}$$

在哪里，

$$I_{C}$$ = 集电极电流

$$\beta$$ = 电流放大系数

$$I_{B}$$ = 基极电流

这是晶体管倾向于表现为闭合开关的区域。晶体管具有集电极和发射极短路的效果。在这种操作模式下，集电极和发射极电流最大。

下图显示了一个工作在饱和区的晶体管。

当发射极和集电极结都正向偏置时，晶体管工作在饱和区。据了解，在饱和区，晶体管往往表现为闭合开关，我们可以说，

$$I_{C}\:=\:I_{E}$$

其中 $$I_{C}$$ = 集电极电流，$$I_{E}$$ = 发射极电流。

这是晶体管倾向于表现为开路开关的区域。晶体管具有其集电极和基极打开的效果。在这种操作模式下，集电极、发射极和基极电流都为零。

下图显示了一个工作在截止区域的晶体管。

当发射极和集电极结都反向偏置时，晶体管工作在截止区。在截止区域，集电极电流、发射极电流和基极电流为零，我们可以写为

$$I_{C}\:=\:I_{E}\:=\:I_{B}\:=\:0$$

其中 $$I_{C}$$ = 集电极电流，$$I_{E}$$ = 发射极电流，$$I_{B}$$ = 基极电流。