在上述电路中，Vin 控制的是流向基极的电流，而不是晶体管本身的基极和发射极两端的电压降。

当 Vin > 0.7 时，Vbe 上的电压降将始终在 0.7V 左右；过电压将通过 R1 下降。

通过更改 Vin，您实际上是根据以下等式控制流向基极的电流：

$$I_B = (Vin-0.7V)/R1$$

前言

让我们从一点题外话开始：是什么让发电机成为电流发生器而不是电压发生器？看VI特性：电压基本恒定（IV平面几乎水平）的称为电压发生器，电流基本恒定（VI平面几乎水平）的称为电流发生器。

（图片取自电子教程网站）

这是因为“重音”是恒定的量（提供的电压或电流 - 而另一个量是可变的，取决于负载和发电机的顺应性）。（注1）

在受控设备中，重点在于可变数量。给定指数输入特性，使 Vbe 几乎恒定，您希望将其视为控制变量。这是误差传播的直接结果：当你有一个陡峭的函数时，几乎恒定的量 x 中的一个小误差将在广泛变化的量 q 中变成一个更大的误差（反之亦然）。

图片取自“An Introduction to error analysis”，Taylor 进行了扭曲以符合目的

最重要的是，区分 10 e 40 uA（1 比 4 比）比区分 0.65 和 0.67 V（1 比 1.03 比）更容易。（注意不太灵活的头脑：就像我在此编辑之前使用的更极端的值一样，这些是组成的值，旨在显示您希望将其视为控制变量的可辨别变化之间的对比 - 进入基础的电流 -以及基极和发射极之间电压的微弱变化）。

最简单的事

您可以通过采用最简单的 BJT 模型将其推向极限来了解为什么将其称为电流控制，如 Chua、Desoer 和 Kuh 在他们的“线性和非线性电路”中所示：在下图中，所有二极管都是理想的 (阈值电压为零，串联电阻也为零；这些在反向偏置时是完全开路，在正向偏置时是完全短路）。

E0 为输入特性增加了一个阈值电压，而晶体管的作用由 ic = beta * ib 表示。注意电流控制电流发生器。下面是对应的输入输出特性

很简单，对吧？不过，您可以将它们与实际特征进行比较，看看它们是否相似。尽管很简单，但这是一个合法的模型，可用于对电路进行建模，其中通过更改 ib（在此模型中您无法更改 Vbe，因为它是固定的）您可以更改 Ic 的值。您可以通过将输入特性与输入负载线相交来了解如何更改 ib

通过更改 E1（不是 BJT 的一部分），您可以更改 ib（BJT 的一部分）。然后你可以找到与ib值对应的ic值，选择相应的输出特性，通过与输出负载线相交找到电压。

有人会跳到他们的座位上尖叫“什么？你正在使用 beta 设计一个放大器，以便在全球范围内用于关键任务核应用的生产？另外，你认为 beta 是从哪里来的？而且，你不知道 beta光看一眼，就能改变百分之九十九亿？ ”

关键是，对于给定的晶体管，您有一个合理定义的 beta 值（您可以事先测量它，因此生产批次是否显示出可耻的分散无关紧要），如果您不走得太远，您可以合理地忽略它随其他电气参数的变化。请注意，这是一个简化的模型，它没有模拟 beta 随温度、电流甚至头发颜色的变化；它是一个简化的模型，抓住了晶体管作用的要点，与电子艺术中有时受到谴责的“晶体管人”非常相似。

你能从这个模型中找到晶体管的截止频率吗？没有。你能解释一下这个模型的早期效应吗？没有。你能用这个模型解释 BE 结的差分电阻吗？没有。你能解释由于辐射产生的电荷对吗？没有。你能解释第二场量子化和时空弯曲吗？没有。

这是否意味着这个模型完全没用？没有。该模型极其简化的行为说明了为什么许多教科书都指出 BJT 是电流控制的。实际的输入特性类似于垂直线，您只能改变 ib 而不能改变 vbe，其值被认为是固定的。（这就是为什么我在这个答案的开头离题了）。

您可能想比较最简单的 Mosfet 模型：Chua 的第 151 页也有该模型。

如您所见，栅极电流是固定的（为零表示迂腐），这与 BJT 中所示的条件是双重的：VI 输入特性是水平的。您在这里拥有的唯一控制是通过 vgs。这是否意味着我们正在否定隧道效应的存在？不，这只是一个模型。一个简化的模型，除其他外，不考虑隧道效应，但仍设法说明为什么在 MOSFET 中您作用于栅源电压。

到目前为止，我们已经看到了 ib 和 ic 之间的（简化的）关系如何可以被视为通过 ib 通过 beta 控制 ic。但是我们也可以使用 alpha，为什么不呢？让我逐字引用另一本考虑 BJT 当前受控设备的教科书：“原子、分子、固体、核和粒子的量子物理 2e”，Eisberg 和 Resnick，p。474（第 475 页显示了一个常见的基本配置）：

晶体管动作的基本思想是发射极电路中的电流控制集电极电路中的电流。90%以上的电流通过发射极，使电流大小相近。但是基极-集电极两端的电压可以比发射极-基极连接两端的电压大得多，因为前者是反向偏置的，所以集电极电路的输出功率可以比发射极电路的输入功率大得多. 因此晶体管充当功率放大器。

这两位先生是否忘记了量子力学在固体能带理论中所起的作用？他们没听说过量子统计吗？他们甚至知道什么是洞（更不用说温度系数了）？他们是否忘记了施加电压可以改变归因于价带和导带的能级分布？我不这么认为。他们只是选择了一个更简单的模型来解释如何解释所谓的晶体管动作。

艺术家布鲁诺·穆纳里 (Bruno Munari) 曾说过：“复杂很简单，简化就是复杂。……每个人都可以复杂。只有少数人可以简化”。其中，Chua、Desoer、Kuh、Eisberg 和 Resnick 选择了简化。

谁在基地上场，第一个？

现在，回到（几乎）真正的晶体管。这是我在Google 图片搜索后想出的第一个 vbe 字符：

不知道是不是真的，但看起来很有道理。这里要注意的是，当 ib 变化很大时，百分之一百的变化，vbe 变化相对较小，只有几个百分比。这是因为 BE 结的指数关系。假设您想使用这个 BJT 在奇数天产生 10 mA 电流，在偶数天产生 15 mA 电流。您有一个德国实验室测量了您手中特定晶体管的 beta，结果在感兴趣的范围内为 250。假设您有一个精度为 10% 的电流和电压发生器。

当前控制：您可以使用 ic = beta ib 找到您必须设置的 ib 值。ic 的 10 和 15 mA 标称值要求 ib 的标称值 40 e 60 uA。鉴于电流发生器的精度，您将期望在输入和输出中看到以下电流范围：

ib = 36-44 uA --> ic = 9-11 mA ib = 54-66 uA --> ic = 13.5-16.5 mA

电压控制：你不相信 beta，所以你必须指定一个电压来创建一个 vbe……是的，是什么？在上图中阅读它（但随后您将不得不接受可怕的 ic = beta ib 关系）。我想您将不得不使用 Ebers-Moll 模型将值计算为所需的 ic 值。但是假设我们确定它恰好是 0.65 和 0.67V（就像我在上面使用了一个精确的 beta 值）当我们尝试设置这些精确值时，我们的中国制造的 10% 准确发生器将提供以下电压范围

0.585 - 0.715 V -> 回到 Ebers-Moll，计算 ic，......太糟糕了，不确定性将被取幂......

0.603 - 0.737 V -> 不，等待，在计算之前...

...看起来我们已经在我们提供的电压范围内有一个叠加：我们可能无法区分偶数天和奇数天。

我想最好使用电流基作为控制集电极电流的手段。

使用电流控制，即使我允许 beta 的测量值有 10% 的误差，我仍然可以（几乎，但仍然）找出对应于奇数和 12.15-18.15 mA 的两个电流范围双数日。

使用电压控制，如果您在计算（或从图表中读取）的电压值上添加 10% 的误差（我很慷慨，因为该误差会被放大），您已经迷失在不确定性中。这是基本的错误传播理论。

中场休息

这篇文章很花时间，我会再回来补充一些东西。让我来谈谈你可能目睹的宗教战争的问题。那是怎么回事？

晶体管是固态器件，其内部工作需要使用量子物理定律来解释。鉴于固体中电载体能级的能带结构，很自然地求助于能级来描述这些设备的内部工作。能量和势能密切相关，因此大多数模型倾向于用势（差）函数来表达相关量。我写的原因

注意：Ebers-Moll 模型中显示的对 Vbe 的依赖性并不意味着因果关系。以这种方式编写方程式更简单。没有人禁止你使用反函数。

是电压和电流也密切相关：它们是努力流排序的耦合量，因此基本上你不能没有另一个。不过，这是一件微妙的事情，我想人们也应该考虑一下产生电压差意味着什么。它不是通过置换电荷（通过电池中的电化学反应，通过机械发电机中的电磁相互作用）产生的吗？我怀疑最终所有设备基本上都是电荷控制的：你将电荷从这里转移到那里并获得一定的效果。

我怀疑“电压控制”的十字军假设“电流控制”的对手已经在 Forrest Mims 的书中学习了电子学，并且从未看过量子物理学、固态或半导体器件的书。他们似乎忽略了控制变量的含义，因为人们选择设置该变量来启动控制。我希望 Eisberg 和 Resnick 的引述（如果你允许我双关语的话，是两位“固体”物理学家）将告诉他们情况并非如此。

注（1）理想的发电机曲线就是：理想的。试着想象一下从理想电压发生器到理想电流发生器的过渡，经过良好、平均和糟糕的电压发生器，然后是糟糕、平均和良好的电流发生器。

一般来说，在线性应用（大信号）中寻找偏置点时，您可以将 BJT 想象为电流控制的电流源。\$I_C=\beta I_B\$

当您进行小信号分析时，将其视为压控电流源会更有用，例如放大器 - 使用混合 pi 模式l。

当您评估开关应用时，两者都不是特别有用，因为基极电流将足够高，以至于集电极电流由外部电路而不是晶体管特性决定（第一个有助于确保条件存在）。

BJT 不是电流控制的，但是，对于一个有用的近似，它的行为方式是这样的。在更精确的 BJT 模型下，如Ebers-Moll，集电极电流不是基极电流的函数，而是基极电压 (\$V_{BE}\$) 的函数。