El og elektronik

BJT-forstærker- og emitterfølgerberegner

Beregn arbejdspunkt, belastet forstærkning, modstand og signalsving for NPN/PNP-forstærkere.

Dine værdier

Beregningsmetode

Transistortype

Biaskredsløb

Forsyningsspænding · VCC · V

Øvre biasmodstand · R1 · kΩ

Nedre biasmodstand · R2 · kΩ

Kollektormodstand · RC · kΩ

Emittermodstand · RE · kΩ

DC-strømforstærkning · β · hFE

Basis-emitterspændingens størrelse · V

Kollektor-emitter-mætningsspændingens størrelse · V

Omgå emittermodstanden for AC

Modstand · RL (AC) · kΩ

Modstand · RS · kΩ

Spænding · VT · mV

Indgangsspænding · Vpk · mV

DC-strømme er størrelser; spændinger refereres til jord. AC-kondensatorer er kortslutninger; fast VBE og β. Kun aktivt arbejdspunkt; ingen Early- eller frekvenseffekter. RL gælder kun AC; Rout udelader RL; sving er omtrentligt.

Dine resultater

IC: —

VCE: —

Spænding · Vout,DC: —

Spændingsforstærkning · Av,S: —

Spændingsforstærkning · Av,B: —

Modstand · Rin: —

Modstand · Rout: —

gm: —

rπ: —

Spænding · Vout,pk: —

Maksimum · Vout,pk: —

Formel—

Sammenlign fælles emitter med emitterfølgerens belastning

Anslå småsignalforstærkning i midterbåndet efter DC-biasberegning. Sammenlign fælles emitter, emitterfølger, kildebelastning og klippemargin. Modellen udelader frekvensafhængige kondensatorer, transistorens udgangsmodstand, støj og detaljeret forvrængning.

Trin for trin

Vælg polaritet, biasmetode og forstærkertopologi. Etablér et aktivt DC-arbejdspunkt før tolkning af småsignalresultater.
Angiv AC-last, kildemodstand, indgangstop og termisk spænding. Vælg ideel emitter-bypass ved fælles emitter.
Sammenlign kilde-til-udgangs- og base-til-udgangsforstærkning, indgangsmodstand og udgangstop. Kontrollér klippeadvarsel og udgangsmodstand.

Indstillinger og begrænsninger

Emitter-bypass: Ideel bypass fjerner AC-emittertilbagekobling, men bevarer DC-bias. Forstærkningen stiger og indgangsmodstanden falder normalt; en virkelig kondensator er frekvensafhængig.
Kilde og last: Kildemodstand dæmper signalet til basen. AC-last påvirker forstærkning og margin; den er kondensatorkoblet og indgår ikke i DC-bias.
Småsignalantagelser: Termisk spænding og biasstrøm bestemmer transkonduktans. Klippeanslaget sammenligner forventet topsving med tilgængelig margin; det simulerer ikke forvrængning.

Gennemgået eksempel

Brug det fælles deler-biaseksempel og sammenlign fælles emitter med og uden bypass. Bias er uændret, mens forstærkning og indgangsmodstand ændres.

Eksempel på input

NPN; VCC = 12 V; R1 = 47 kΩ; R2 = 10 kΩ
RC = 4.7 kΩ; RE = 1 kΩ; β = 100
VBE = 0.7 V; VCE(sat) = 0.2 V; VT = 25.85 mV
RL = 10 kΩ; RS = 1 kΩ; Vin,pk = 10 mV

Forventet resultat
CE / CE+Cb / EF	Gsource	Rin	Vout,pk	Rout
CE	−2.744393 V/V	7.634495 kΩ	27.443927 mV	4.7 kΩ
CE + Cb	−98.277923 V/V	1.615793 kΩ	982.779227 mV	4.7 kΩ
EF	0.864522 V/V	7.579523 kΩ	8.645220 mV	27.924813 Ω

Skift til emitterfølger. Spændingsforstærkning er under enhed, men lavere udgangsmodstand kan være nyttig til buffering. Kollektormodstand bruges ikke i følgertilstand.

Spørgsmål og fejlfinding

Hvorfor er forstærkningen negativ?

Fælles emitter inverterer signalet. Emitterfølger inverterer ikke; sammenlign forstærkning med fortegn, ikke kun størrelse.

Hvorfor mangler småsignalresultater?

Afskæring eller mætning gør modellen for aktivt område ugyldig. Ret DC-arbejdspunktet før sammenligning af AC-forstærkning.

Betyder godkendt klippekontrol lav forvrængning?

Nej. Ulinearitet findes før hård klipning. Reducér signalet og kontrollér frekvensrespons, biasstabilitet og forvrængning i virkelig kreds.