
【電】 collector capacitance
【電】 collector
capacitance; electric capacity
【計】 C
【化】 capacitance; capacity; electric capacity
【醫】 capacitance; electric capacity
在電子工程領域,"集極電容"(Collector Capacitance)是雙極型晶體管(BJT)的關鍵參數之一,指晶體管集電極與基極之間或集電極與發射極之間存在的固有寄生電容。其英文對應術語為Collector Capacitance 或Collector-Base Capacitance (C~cb~),主要包含以下兩部分:
結電容 (Junction Capacitance, C~jc~)
由集電極-基極反偏PN結形成的耗盡層電容,其值隨集電極-基極反向電壓增大而減小,遵循以下關系:
$$
C{jc} = frac{C{j0}}{left(1 + frac{V_{CB}}{phi0}right)^m}
$$
其中 (C{j0}) 是零偏壓結電容,(V_{CB}) 是集基電壓,(phi_0) 是接觸電勢,(m) 為結梯度系數。該電容直接影響晶體管的高頻響應和開關速度。
擴散電容 (Diffusion Capacitance, C~diff~)
在晶體管正向放大區工作時,少數載流子在基區存儲形成的電容,與集電極電流 (IC) 成正比:
$$
C{diff} = frac{dQB}{dV{BE}} approx frac{tau_F I_C}{V_T}
$$
(tau_F) 為基區渡越時間,(V_T) 為熱電壓。此電容在飽和區顯著增大,導緻開關延遲。
工程影響:
集極電容會限制晶體管的高頻特性(截止頻率 (fT) 下降),并在開關電路中引起米勒效應(Miller Effect),放大等效輸入電容,降低電路穩定性。例如在功率開關設計中,(C{cb}) 與栅極驅動電流交互産生損耗,需通過緩沖電路或軟開關技術抑制。
權威參考文獻:
“集極電容”可能是“集電極電容”(Collector Capacitance)的簡稱,這一術語常見于電子學領域,尤其是在晶體管(如雙極型晶體管BJT)相關分析中。以下是綜合解釋:
基本定義 集電極電容指晶體管集電極與其他電極(如基極、發射極)之間存在的寄生電容,主要由半導體結構内部的耗盡層電容和擴散電容構成。這種電容在高頻電路中會影響器件的響應速度和穩定性。
主要影響
減小措施 工程師常通過以下方式降低其影響:
關聯概念擴展 在電容器作為獨立元件使用時,“集電極電容”也可能指代連接在晶體管集電極回路中的電容器,用于濾波、耦合或旁路等用途。
建議:若需具體數值或電路設計案例,可參考《模拟電子技術基礎》等專業書籍,或提供更詳細的應用場景以便進一步分析。
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