Warum eine Erhöhung der Kollektorspannung die Kollektor-Basis-Kapazität verringert

Wie @FakeMoustache in einem Kommentar zu Ihrer Frage angedeutet hat, liegt die Erklärung im Verhalten eines in Sperrrichtung vorgespannten PN-Übergangs, denn das ist der Kollektor-Basis-Übergang von Q1 in Ihrer Schaltung.

Aus makroskopischer Sicht wirkt jeder in Sperrrichtung vorgespannte PN-Übergang wie ein Plattenkondensator, dessen Kapazität ( Übergangskapazität genannt $C_T$) hängt umgekehrt von der Sperrspannung ab$V_R$. Die Beziehung ist nicht linear, aber ungefähr:

Wo$V_0$ist die Spannungslücke, die durch den Übergang und erzeugt wird$K$ist eine Konstante.

BEARBEITEN

Ich hatte Mühe, mich an die genaue Form der Formel zu erinnern (es gibt ein halbes Dutzend Möglichkeiten, diese Beziehung aufzuschreiben, je nachdem, welche physikalischen Parameter der Verbindung Sie hervorheben möchten), und ich habe in diesem Google-Buch eine intuitivere Formel gefunden :

^{Hinweis: Diese Formel enthält einen Fehler (die Dimensionsanalyse entlarvt ihn). Wahrscheinlich$V_R$soll die relative Spannung in Bezug auf eine Referenz sein. Ich denke, die richtige Formel sollte lauten:}

Wo$C_0$ist die Kapazität, wenn keine Vorspannung angelegt wird und$n$hängt davon ab, wie der Übergang dotiert ist:$n = \frac 1 2$für abgestufte Übergänge, während$n=\frac 1 3$für linear abgestufte Übergänge.

Ein weiterer interessanter Artikel zu diesem Thema (härteres Zeug zur Halbleiterphysik) erklärt, wie man diese Beziehung herleitet (in noch einer anderen Form!).