Por qué el Aumento de Tensión del Colector Reduce Colector-base de la Capacitancia

Question

Estoy mirando algunos transistores circuitos de radio y el libro que estoy siguiendo hace la siguiente declaración con respecto a la CA de ganancia: "elevando el voltaje en el colector, los internos colector-base capacitancias de que el transistor se reducen".

He aquí un circuito para ayudar a entender lo que está pasando:

Aquí, el autor ha matado a la DC de ganancia mediante la colocación de un inductor en paralelo con R2 y al mismo tiempo dejar la AC ganancia intacta: colector de reactancia (L1||R2) / emisor de reactancia (C3||R3).

Tengo un conocimiento razonable del efecto de Miller de la Capacitancia en un amplificador inversor, donde la salida invertida actúa negativamente en la entrada. Lo que no entiendo es por qué el aumento de la tensión del colector actúa para reducir el colector-base de la capacitancia.

¿El aumento de la corriente que fluye a través del colector-emisor de unión tiene nada que ver con ella?

Answer 1

Como @FakeMoustache, mencionó en un comentario a tu pregunta, la explicación radica en el comportamiento de un inversa sesgada PN de unión, porque eso es lo que Q1 del colector-base se cruce en su circuito.

Desde un punto de vista macroscópico cualquier inversa sesgada PN de unión actúa como un paralelo de la placa capacitor cuya capacitancia (llamada transición capacitancia \$C_T\$) depende inversamente de la tensión inversa \$V_R\$. La relación no es lineal, sino que es aproximadamente:

$$ C_T = K \dfrac{1}{\sqrt{V_0 + V_R}} $$

donde \$V_0\$ es la tensión en vacío creado por la unión y \$K\$ es una constante.

EDITAR

Luchando por recordar la forma exacta de la fórmula (hay media docena de maneras de escribir esa relación, dependiendo de los parámetros físicos de la unión desea enfatizar) he encontrado una forma más intuitiva de la fórmula en este libro de Google:

$$ C_T = \dfrac{C_0}{(1 + V_R)^n} $$

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^{Nota: Que fórmula tiene un error en ella (análisis dimensional desmiente). Probablemente \$V_R\$ está destinado a ser la relación de tensión con respecto a alguna referencia. Supongo que la fórmula correcta debería ser: $$ C_T = \dfrac{C_0}{\left(1 + \dfrac{V_R}{V_0}\right)^n} $$}

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donde \$C_0\$ es la capacitancia cuando no hay sesgo se aplica y \$n\$ depende de cómo la unión está dopado: \$n = \frac 1 2\$ paso gradual de los cruces, mientras que \$n=\frac 1 3 \$ para linealmente-graduada de uniones.

Otro interesante artículo sobre el tema (más difícil de semiconductores física de la materia) explica cómo derivar esa relación (en otra forma!).