晶体管工作区域

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直流电源用于晶体管的运行。这个直流电源提供给晶体管的两个PN结，影响这些发射极和集电极结中多数载流子的行为。

根据我们的需求，这些结可以正向偏置和反向偏置。**正向偏置**是指对p型材料施加正电压，对n型材料施加负电压的条件。**反向偏置**是指对n型材料施加正电压，对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四种区域：**放大区、饱和区、截止区**和**反向放大区**（很少使用）。通过查看下表可以了解这一点。

在这些区域中，反向放大区只是放大区的反向，不适合任何应用，因此不使用。

放大区

这是晶体管具有许多应用的区域。这也称为**线性区域**。在此区域中工作的晶体管更像是一个**放大器**。

下面的电路图显示了一个在放大区工作的晶体管。

该区域位于饱和区和截止区之间。当发射结正向偏置而集电结反向偏置时，晶体管工作在放大区。

在放大状态下，集电极电流是基极电流的β倍，即

$$I_C = \beta I_B$$

其中I_C = 集电极电流，β = 电流放大系数，I_B = 基极电流。

饱和区

在这个区域，晶体管趋向于表现为一个闭合开关。晶体管的集电极和发射极被短路。在这种工作模式下，集电极电流和发射极电流最大。

下图显示了一个在饱和区工作的晶体管。

当发射结和集电结都正向偏置时，晶体管工作在饱和区。

在饱和模式下，

$$\beta < \frac{I_C}{I_B}$$

因为在饱和区晶体管趋向于表现为一个闭合开关，

$$I_C = I_E$$

其中I_C = 集电极电流，I_E = 发射极电流。

截止区

在这个区域，晶体管趋向于表现为一个开路开关。晶体管的集电极和基极被断开。在这种工作模式下，集电极电流、发射极电流和基极电流均为零。

下图显示了一个在截止区工作的晶体管。

当发射结和集电结都反向偏置时，晶体管工作在截止区。

因为在截止区，集电极电流、发射极电流和基极电流均为零，我们可以写成

$$I_C = I_E = I_B = 0$$

其中I_C = 集电极电流，I_E = 发射极电流，I_B = 基极电流。