BJT的共射极伏安特性曲线

BJT（双极型晶体管）共射极的伏安特性曲线包括输入特性曲线和输出特性曲线，以下是详细讲解：

定义：描述基极电流\(i_B\)与基极-发射极电压\(v_{BE}\)之间的关系，通常以集电极-发射极电压\(v_{CE}\)为参变量，即\(i_B = f(v_{BE})|_{v_{CE}=constant}\)。
曲线形状及特点：
- 类似二极管正向特性：当\(v_{BE}\)小于阈值电压时，\(i_B\)接近零；当\(v_{BE}\)大于阈值电压时，\(i_B\)迅速增加，其正向特性与普通二极管的正向伏安特性相似，对于硅管，阈值电压\(V_{th}\)一般约为 0.7V 左右。
- 受\(v_{CE}\)影响：当\(v_{CE}=0V\)时，相当于发射结的正向伏安特性曲线；当\(v_{CE}\geq1V\)时，集电结已进入反偏状态，开始收集电子，基区复合减少，同样的\(v_{BE}\)下\(i_B\)减小，特性曲线右移。

定义：描述集电极电流\(i_C\)与集电极-发射极电压\(v_{CE}\)之间的关系，通常以基极电流\(i_B\)为参变量，即\(i_C = f(v_{CE})|_{i_B=constant}\)。
曲线形状及特点：
- 截止区：当\(v_{BE}\)小于阈值电压，发射结反偏或零偏，此时\(i_B = 0\)，\(i_C\)接近零，集电结反偏。在输出特性曲线中，是\(i_B = 0\)的曲线的下方区域。
- 放大区：发射结正偏，集电结反偏。在这个区域内，当\(v_{CE}\)大于零点几伏以后，输出特性是一组间隔基本均匀、比较平坦的平行直线，\(i_C\)基本不随\(v_{CE}\)变化，只受\(i_B\)控制，满足\(i_C=\beta i_B\)，其中\(\beta\)为电流放大系数。随着\(v_{CE}\)的增加，曲线会略向上倾斜，这是由于基区宽度调制效应。
- 饱和区：\(v_{CE}\)较小，一般硅管\(v_{CE}<0.7V\)，发射结正偏，集电结正偏或反偏电压很小。在该区域内，\(i_C\)明显受\(v_{CE}\)控制，\(i_C\)随\(v_{CE}\)增加而迅速增加，集电极电流不再与基极电流成比例关系，即\(i_C\neq\beta i_B\)，此时晶体管失去放大作用。

关系

状态	\(v_{BE}\)	\(v_{CE}\)	\(i_{C}\)
截止	\(<V_{th}\)	\(V_{CC}\)	\(0/I_{CEO}\)
放大	\(\geq V_{th}\)	\(> v_{BE}\)	\(\beta i_{B}\)
饱和	\(\geq V_{th}\)	\(\leq v_{BE}\)	\(<\beta i_{B}\)

上述表格展示了 BJT（双极型晶体管）在不同状态下的相关参数情况。

\(v_{BE}\)条件：大于或等于阈值电压\(V_{th}\)。
\(v_{CE}\)条件：大于基极 - 发射极电压\(v_{BE}\)。
\(i_{C}\)值：等于电流放大系数\(\beta\)与基极电流\(i_{B}\)的乘积，即\(\beta i_{B}\)，此时集电极电流\(i_{C}\)主要受基极电流\(i_{B}\)控制，且与\(v_{CE}\)基本无关（在一定范围内），这是放大电路正常工作时晶体管所处的状态，能够实现对输入信号的放大。

\(v_{BE}\)条件：大于或等于阈值电压\(V_{th}\)。
\(v_{CE}\)条件：小于或等于基极 - 发射极电压\(v_{BE}\)。
\(i_{C}\)值：小于\(\beta i_{B}\)，此时集电极电流\(i_{C}\)不再与基极电流\(i_{B}\)成严格的比例关系，晶体管失去放大作用，常用于开关电路中，当晶体管处于饱和状态时，相当于开关闭合。理解这些状态及其对应的参数条件，对于分析和设计包含 BJT 的电路（如放大电路、开关电路等）非常重要，能够帮助我们准确判断晶体管的工作状态，进而合理设计电路参数和工作点。

放大电路设计：根据输入特性曲线确定合适的基极偏置电压和电流，使晶体管工作在放大区，以获得稳定的放大倍数。在输出特性曲线上，通过合理选择工作点和负载电阻，可实现对输出信号的放大和线性控制。
开关电路应用：利用饱和区和截止区的特性，可将 BJT 作为开关使用。当基极电流足够大时，晶体管进入饱和区，集电极和发射极之间相当于短路，开关闭合；当基极电流为零时，晶体管处于截止区，集电极和发射极之间相当于开路，开关断开。