
【电】 collector capacitance
【电】 collector
capacitance; electric capacity
【计】 C
【化】 capacitance; capacity; electric capacity
【医】 capacitance; electric capacity
在电子工程领域,"集极电容"(Collector Capacitance)是双极型晶体管(BJT)的关键参数之一,指晶体管集电极与基极之间或集电极与发射极之间存在的固有寄生电容。其英文对应术语为Collector Capacitance 或Collector-Base Capacitance (C~cb~),主要包含以下两部分:
结电容 (Junction Capacitance, C~jc~)
由集电极-基极反偏PN结形成的耗尽层电容,其值随集电极-基极反向电压增大而减小,遵循以下关系:
$$
C{jc} = frac{C{j0}}{left(1 + frac{V_{CB}}{phi0}right)^m}
$$
其中 (C{j0}) 是零偏压结电容,(V_{CB}) 是集基电压,(phi_0) 是接触电势,(m) 为结梯度系数。该电容直接影响晶体管的高频响应和开关速度。
扩散电容 (Diffusion Capacitance, C~diff~)
在晶体管正向放大区工作时,少数载流子在基区存储形成的电容,与集电极电流 (IC) 成正比:
$$
C{diff} = frac{dQB}{dV{BE}} approx frac{tau_F I_C}{V_T}
$$
(tau_F) 为基区渡越时间,(V_T) 为热电压。此电容在饱和区显著增大,导致开关延迟。
工程影响:
集极电容会限制晶体管的高频特性(截止频率 (fT) 下降),并在开关电路中引起米勒效应(Miller Effect),放大等效输入电容,降低电路稳定性。例如在功率开关设计中,(C{cb}) 与栅极驱动电流交互产生损耗,需通过缓冲电路或软开关技术抑制。
权威参考文献:
“集极电容”可能是“集电极电容”(Collector Capacitance)的简称,这一术语常见于电子学领域,尤其是在晶体管(如双极型晶体管BJT)相关分析中。以下是综合解释:
基本定义 集电极电容指晶体管集电极与其他电极(如基极、发射极)之间存在的寄生电容,主要由半导体结构内部的耗尽层电容和扩散电容构成。这种电容在高频电路中会影响器件的响应速度和稳定性。
主要影响
减小措施 工程师常通过以下方式降低其影响:
关联概念扩展 在电容器作为独立元件使用时,“集电极电容”也可能指代连接在晶体管集电极回路中的电容器,用于滤波、耦合或旁路等用途。
建议:若需具体数值或电路设计案例,可参考《模拟电子技术基础》等专业书籍,或提供更详细的应用场景以便进一步分析。
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