双极结型晶体管的电流与电压关系

上一个教程提供了对在前向主动模式下的BJT函数的低级说明。这是一个很好的开始，但如果你的目标是分析或设计基于BJT的电路，你需要更多地了解更多。我们将从三个最常见的操作模式开始，然后我们会看一些有助于我们了解BJT电流和电压之间的关系的地块。

截止和活动模式

让我们假设我们正在使用如下所示的简单BJT电路。

如果V._在连接到地面，基于发射器（BE）结不是正向偏置。没有大量电流流入基座，因此没有从收集器到发射器的大量电流流动。因此，晶体管处于称为非功能模式隔断，它将留在此模式，直到基准电压足够高，以前偏置为结。

当V_在约0.6 V时，BE结开始导电。基极电流I_B.，这是基本电阻器的限制_B.，确定收集器电流：i_C我=β_B.。BJT处于前进主动模式，因为电源电压通过R连接到收集器_C远高于v_在，这确保了基准到收集器（BC）结是反向偏置的。

在电阻R上确实有电压下降_C因此，收集器处的电压低于5V，但是我们假设集电极电阻和初始集电极电流足够小，以保持BC结的反向偏置条件。

饱和模式

作为V._在增加，基极电流增加，因此收集器电流也是如此。最终，收集电阻器r_C将降低BC结的开始进入前向偏置区域。

当BE结和BC结都是正偏压时，晶体管处于in状态饱和模式。当基极-集电极电压约为0.5 V时，BC结进入正偏区域;由于基极到发射极的电压保持在0.7 V附近，并且发射极接地，一点数学计算告诉我们，集电极处的电压将是0.2 V。

这称为集电极-发射极(V_ce）饱和电压：V_CE（SAT）= 0.2 V.

电流电压特性

在截止模式下，晶体管无效;电流无法从收集器流到发射器。在前向主动模式下，根据关系I的基准电流的增加会增加收集器电流_C我=β_B.。但是，当晶体管进入饱和时，收集器电流基本级别：我们可以继续提高v_在，但这只会导致集电极电流非常小的增加。

此行为如下图所示。

正如你所看到的，v_在从0到1.6 V增加。收集器电流非常小，直到v_在达到约0.6 V。之后，晶体管处于正向有源模式，集电极电流迅速增加。

然后，在v_在当集电极电流≈1.05 V时，集电极电流达到电压在R上下降的点_C足够大，可以将BC结移入前偏置区域。这是晶体管进入饱和度：虽然V_在(因此我_B.）继续增加，收集器电流几乎是恒定的。

下一个曲线阐明了BC结的集电极电流和前向偏差之间的关系。

V._出，与收集电压相同，从5V开始，随着增加的集电极电流导致r的逐步较大电压降低，减少_C。如上所述，当基准到集电极电压为0.5V时，BJT出现前进的主动模式，这对应于0.2V的集电极电压。

此行为在绘图中是显而易见的：v时收集器电流级别关闭_出达到约0.2V。

结论

我们已经涵盖了BJT操作模式，现在我们已准备好研究一些BJT应用程序。在下一个教程中，我们将检查一个使用BJT作为高电流开关的电路，然后我们将查看基于BJT的放大器。