有关NPN三极管基极电流控制集电极电流的问题？

ger11

问题1：IB是怎么影响IC的？
都知道放大状态下，IC受IB的线性控制。
但是从电子/空穴上看，为什么IC会受到IB的控制？
我的理解是：
B极电压比E极高，E极电子就跑到基极，除了部分电子与B极的空穴复合形成IB后，其它电子由于Ucb的作用跑向C极，从而形成IC，这又与基极的空穴有什么关系？????
问题2：饱和状态下，为什么BC正偏了，IC还是有电流？方向还是从C到B的，这不是与BC间的PN结相反么？
问题3：做开关时为什么一定要工作在饱和模式下？
谢谢！

ger11

以下是引用ger11在2010-11-13 22:46:12的发言：
问题1：IB是怎么影响IC的？
都知道放大状态下，IC受IB的线性控制。
但是从电子/空穴上看，为什么IC会受到IB的控制？
我的理解是：
B极电压比E极高，E极电子就跑到基极，除了部分电子与B极的空穴复合形成IB后，其它电子由于Ucb的作用跑向C极，从而形成IC，这又与基极的空穴有什么关系？????
问题2：饱和状态下，为什么BC正偏了，IC还是有电流？方向还是从C到B的，这不是与BC间的PN结相反么？
问题3：做开关时为什么一定要工作在饱和模式下？
谢谢！

竟然没人回复，是我的问题太简单了，还是没人会？[/COLOR]
自己研究了几天，把相关领会和大家交流一下，都以NPN为例：
问题1：
还没型懂，不知道为什么IB会影响到IC，只知道在导通或者饱和情况下，IB越大，IC越大。（IC的最大值与掺杂有关，在C极无限流电阻的情况下，3904最大大概为200mA，如果C极有限流电阻R，R接电源V，则IC最大电流为V/R，当达到这个最大电流时，三极管已经是深度饱和了。
问题2：应该是B极的电子浓度太大而向C极扩散所致，也有学者认为这时BE还是处于反偏状态；
问题3：三极管工作在饱和模式下，C极电压最接近于E极电压，这也比较接近我们理想的开关，3904 datasheet上说在饱和情况下，VCEmax=0.2V，实际测试时，只有几十mv。
问题4：三极管为什么会进入饱和？
根本原因是IB太大导致，饱和是从放大状态进入的一种极端状态，以下是流程图：
三极管工作在放大状态->IB增大->IC增大->由于集电极电阻的作用，导致C极电压降低->C极从B极吸引电子的能力减弱，这时放大倍数明显降低，从三极管的DC GAIN曲线就可以看出来（中间放大倍数最大）
->直到Vc<Vb,BC进入正偏状态，同时三极管进入饱和，随着IB继续增大，Vc继续减小，当Ic达到最大值时，Vc降低到最小值，这时VCE也最小，也即深度饱和状态，但这时不是做为开关的最好状态，可能会导致关闭速度减慢。[/COLOR]

另，如果C极直接接电源，则三极管Vc永远大于Vb，按道理永远也不会处于饱和状态，但是随着Ib的增大，Ic与Ib的放大倍数逐渐降低。
基极限流电阻、集电极电阻都会影响到三极管的饱和状态，基极电阻越小、集电极电阻越大，三极管越容易进入饱和。

有空再贴仿真图吧。
谢谢大家。

[此贴子已经被作者于2010-11-20 9:07:00编辑过]

ger11

自己再顶起来来，不问题清楚不罢休。

ger11

以下是引用alex__love在2010-11-15 8:39:03的发言：
建议再翻下模电书

书上没写清楚？
你能讲清楚么？

alex__love

建议再翻下模电书

ger11

没人？快来人啊？

ger11

但为什么IB一变化，IC就会变化这么多呢？

cylbailey

BE结的电流犹如原子弹，CE间的电流犹如氢弹，氢弹需要原子弹引爆。

  开个玩笑，呵呵。

  具体的原因和数学上的分析太过冗长，当年曾一笔一划的推导过。

  简单点说就是由于BC结的反偏， BC结的耗尽区可以一直延伸到BE结的边缘，这样从BE结的介面（正常导通下耗尽层消失）到BC结的耗尽区靠B极一侧就会形成一个载流子浓度梯度（BE结介面的浓度最高，而到BC结耗尽层介面的浓度最低），导致一个扩散机制的电流，然后就是诸如载流子复合率计算等云云，当电子到达BC结耗尽层界面的时候，由于耗尽层电容电压的存在，电子就一下子给拉到C极去了。

  大概的过程就是这样。

dsrjlj

楼主的第一个问题应该研究的是在放大区的情况下吧？
我看了下，发现三极管NPN有一个前提是发射极的杂质浓度远远大于基极，在大于集电极，我觉得应该和这个有点关系的。

maka

看书去吧，都不看书，在这讨论。。。。

lixin1986

这个问题模电书里说的很详细