![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=1738829016-3lc5PHFWf40EHbD3O4ERcgd4Hiqa77FD-0-e77f244214043a8cc500ec097cf0e2b5)
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=1738829016-HG0M9vcsKiz4DJ098mBGaOlr3TmrS5UA-0-cbd1bbe120bcd37f9c9be9a8666cf215)
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=1738829016-1TEyYHEeWeBGEn8avawBqAQN2wCiPYU2-0-0deb23aa32caf261c36838f95bc5e55a)
同样有
![](https://epubservercos.yuewen.com/EE1912/3590320203164301/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0029_0006.jpg?sign=1738829016-ApD5q677guIztOrwGl3duAdV40duxzYx-0-c62fc55772c836a3e5e65d20a47eeeb3)
式中,α定义为
![](https://epubservercos.yuewen.com/EE1912/3590320203164301/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0029_0007.jpg?sign=1738829016-OWJb1sc9by4OEbcbzdmINKy8rQUtNq7J-0-d7df94204fb44d287185b5c4ac9ece24)
对于大的β,α近似为
![](https://epubservercos.yuewen.com/EE1912/3590320203164301/epubprivate/OEBPS/Images/figure_0029_0008.jpg?sign=1738829016-64cKVJQzWxerDQJmUwIQH2P7tnzecHaR-0-2ee11ffc489638308085c8c88bcccfb8)
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=1738829016-aHXrye4f778IfWlAQhKo1ZELItJYz015-0-98c6df0cc349086ab917985274d53a54)
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。