三极管集电结反偏为什么能导通

在我们学习二极管的时候,脑袋里装了一个概念,就是二极管具有单向导通,反向截止的特性。正是这个概念,当我们刚学习到三极管的放大作用的时候,给了我们当头一棒。三极管处于放大状态的时候,有一个必要条件就是:**发射结正偏,集电结反偏。**那么,集电结反偏,为何还会产生IC?带着这个疑问,我仔细扒了一下教材和网上的资料,归纳如下(以NPN为例)。

一是首先我们要搞清楚发射结正偏,集电结反偏的三极管C、B、E三点的电位情况。

总的来说就是VC>VB>VE,而做到这一点必然要使VCC>VBB,这点从图中也能看出来

二是分析发射区-发射结-基区(N-PN结-P)

此时发射结正偏,既从基区->发射区 (P->N)存在一个电场力,而发射区的多数载流子为自由电子,自由电子受到的电场力为发射区->基区(N->P) ,所以发射结正偏就是为了使自由电子在电场力的作用下产生扩散运动(发射区自由电子为多数载流子),从发射区越过发射结到达基区。

那问题又来了,发射区的自由电子跑到了基区,发射极岂不是带正电了,或者换种说法,发射极的自由电子总会跑光吧?当然不存在这个问题,我们有外加的电源VBB,VBB的负极与发射区相连,为其源源不断的提供自由电子!

三是分析基区-集电结-集电区(P-PN结-N)

上面这个图有点不太合适,毕竟刚才我们已经把发射区的大量自由电子通过VBB的作用搬运到了基区(P),所以我们可以认为基区现在的少数载流子(自由电子)的浓度已经非常高了。

按照上面发射区-基区的思路,大家可以尝试自己分析一下。

此时集电结反偏,既从集电区->基区(N->P)存在一个电场力,自由电子受电场力的作用产生漂移运动从基区(P)漂移到集电区(N),最后归于VCC的正极。

至此自由电子的定向移动产生了电流IC。

最后贴一张教材上的叙述,感兴趣的可以继续琢磨。

在本篇博客中没有详细阐述ICBO,ICEO,IBN等等电流的产生过程,初学者可以在弄懂大概的情况下,结合教材,仔细思考细节。

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