晶体管的工作区域

晶体管的工作需要直流电源。该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。

根据我们的要求，结可正向偏置和反向偏置。正向偏置是指将正电压施加到 p 型材料，将负电压施加到 n 型材料。反向偏置是指将正电压施加到 n 型材料，将负电压施加到 p 型材料。

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在四种区域中工作，例如有源区，饱和区，截止区和反向有源区（很少使用）。查看下表即可了解。

在这些区域中，逆有源区（即有源区的逆）不适用于任何应用，因此不使用。

有源区

这是晶体管具有许多应用的区域。这也称为线性区域。晶体管在此区域中时，可更好地充当放大器。

以下电路图显示了在有源区中工作的晶体管。

该区域位于饱和和截止之间。当发射极结正向偏置且集电极结反向偏置时，晶体管在有源区中工作。

在有源状态下，集电极电流为 β乘以基极电流，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

这是晶体管倾向于表现为闭合开关的区域。晶体管的集电极和发射极短路。在此工作模式下，集电极和发射极电流最大。

下图显示了工作在饱和区的晶体管。

当发射极和集电极结都正向偏置时，晶体管工作在饱和区。

在饱和模式下，

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

与饱和区一样，晶体管倾向于表现为闭合开关，

$$I_C = I_E$$

其中 I_C = 集电极电流，I_E = 发射极电流。

截止区

这是晶体管倾向于表现为断开开关的区域。晶体管的集电极和基极打开。在此操作模式下，集电极、发射极和基极电流均为零。

下图显示了在截止区工作的晶体管。

当发射极和集电极结都反向偏置时，晶体管在截止区工作。

与截止区一样，集电极电流、发射极电流和基极电流为零，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。