![现代半导体集成电路](https://wfqqreader-1252317822.image.myqcloud.com/cover/951/656951/b_656951.jpg)
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1.3.2 Bipolar晶体管大信号模型
如果晶体管的VCE>VCE,sat(大约为0.3V),则此晶体管工作于有源区,电压VCE,sat用来确保基区的空穴无法到达集电极。BJT工作于有源区的大信号模型如图1.24所示,模型中的参数如下所述。
![](https://epubservercos.yuewen.com/EE1912/3590320203164301/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0029_0003.jpg?sign=1739608088-O3vxAtx7wzb3gA7wqbVTkIBfPHrTslds-0-b98782ac8a4bd74800394571d64542f5)
图1.24 BJT晶体管有源区的大信号模型
由于IB=IC/β,因此有
![](https://epubservercos.yuewen.com/EE1912/3590320203164301/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0029_0004.jpg?sign=1739608088-VqutQejoy0ozGjW7Jecu23eaJf0vZs0Q-0-ab2695f51b8d316c28af372a4fd17ebc)
此式与二极管的公式相似,但是多了一个常数ICS/β=IBS。由于IE=IB+IC,故有
![](https://epubservercos.yuewen.com/EE1912/3590320203164301/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0029_0005.jpg?sign=1739608088-4ebHIjdvcLOmXDNL2k4mRyB8ccj0X8Yn-0-3a2270ff4d719f149539b00d81c490fb)
同样有
![](https://epubservercos.yuewen.com/EE1912/3590320203164301/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0029_0006.jpg?sign=1739608088-71HTRdkZ8DCoNJ7fKUSO8alYlwkr7COG-0-5e5b1fb80556dc8934568cd0f360d2a7)
式中,α定义为
![](https://epubservercos.yuewen.com/EE1912/3590320203164301/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0029_0007.jpg?sign=1739608088-KziyLmGcMSC2tDQCWL5bAXOYmru7kjzY-0-f73080dc694a019556d269969e9bd109)
对于大的β,α近似为
![](https://epubservercos.yuewen.com/EE1912/3590320203164301/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0029_0008.jpg?sign=1739608088-S0TO3uhMaxALkud6486TtL2tnUvztt83-0-5bca6a421c4267b58ee17e4441172b6b)
如果要在模型中包含VCE对IC的影响,则流控电流源βIB应该用下面的电流源代替
![](https://epubservercos.yuewen.com/EE1912/3590320203164301/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0029_0009.jpg?sign=1739608088-PUodmz3KmPrPeBSrq65GPN8DC8BDXft1-0-0f8e009fe39cf3223755a6342565c145)
式中,VA为Early电压常数。
当集电极-射极电压接近VCE,sat(典型值为0.2~0.3V)时,基-集结变得正偏,从基极来的空穴会开始扩散到集电极。图1.25为晶体管处于饱和区的模型,注意此时由于集电极电流值较小,VCE,sat的值将有所降低。