【E问E答】集电结反偏不是截止状态吗，三极管怎么还能放大？

　　见过多次这样的问题了，基本上都是问：放大时，发射结正偏、集电结反偏。但是，集电结反偏，这不是截止状态吗，三极管怎么还能放大?翻了几本书，确实，书上都没有仔细介绍反偏、截止的工作过程。下面，简单说说这个问题。

　　---------------

　　PN 结正偏时，P 区里面较多的正电荷(空穴)，会扩散到 N 区，和 N 区大量的负电荷(自由电子)复合。

　　当然，N 区电子，也会向 P 区扩散，在 P 区和空穴复合。

　　外接电源的方向，正好为这种扩散运动提供支持，并源源不断的补充这些复合掉的载流子。

　　这就是 PN 结的正向导通。正向电流，就是由多数载流子“扩散”形成的。

　　此时，PN 结里面，同时还有一个相反的作用，即少数载流子的“漂移”。

　　因为少数载流子的密度很小，电源的方向和这个漂移电流，还是相反的，所以，漂移电流极小，也就忽略不计了。

　　---------------

　　PN 结反偏时，PN 结里面的载流子同样有“扩散”和“漂移”两种运动。

　　但是，此时，外接的电源，它所提供的能量，是支持“漂移”的。

　　因为少数载流子的密度小，这个漂移电流，虽然得到电源的供给，电流仍然很小。

　　因为较小，可以忽略不计，而称为 PN 结此时是截止状态。

　　---------------

　　书上的毛病，就出在这儿。

　　讲解反偏的时候，各本书，都是不厌其烦的强调：少数载流子导电、反向电流很小、忽略、截止、单向导电性、...。

　　这就误导了大量的学生，学生的印象中，就记住了：反偏不导电。

　　其实，当 PN 结反偏的时候，如果有大量的少数载流子，漂移所形成的反向电流，也是会很强的。

　　三极管的放大状态，就是利用了这个原理。

　　忽略了反向电流，就讲不清楚如何放大了。

　　---------------

　　下面再简述一下三极管的放大过程。

　　对于 NPN 型的三极管，通常可认为发射极接地，基极的电压，应设为 0.7V。

　　此时，发射结就是正偏，电流 Ib 由基极流向发射极。

　　这个基极电流，主要是由发射区(N型，自由电子极多)向基区发出的电子构成的。

　　大量的电子到了基区(P型，但是空穴浓度不高)，会怎么样呢?

　　它们，只有很少的，与空穴复合，成了 Ib;

　　其它的，就在基区中游荡，成了大量的少数载流子 !

　　----

　　放大状态时，集电结反偏。

　　反偏时，应该由少数载流子导电，而此时，基区里面，恰好有大量的少数载流子。

　　那么，反偏的集电结，会出现很大的电流 Ic，就一点也不奇怪了。

　　---------------

　　由于三极管制作工艺的特点，基区复合的电流 Ib，和集电极反偏的电流 Ic，存在一个比例关系，即：

　　Ic = /β1 * Ib /β 是β 上面加一横。

　　其中 /β 为直流电流放大倍数，/β = Ic / Ib

　　另外还有，交流电流放大倍数：β= △Ic / △Ib

　　两者的数值相近，可以互相代用。

　　公式还有：

　　Ie = Ib + Ic = (1 + β) Ib

　　Uce = Ec - Rc * Ic

　　---------------