Elektrotechnik und Elektronik

BJT-Verstärker- und Emitterfolger-Rechner

Arbeitspunkt, belastete Verstärkung, Widerstände und Signalhub für NPN/PNP berechnen.

Deine Eingaben

Berechnungsmodus

Transistortyp

Bias-Schaltung

Versorgungsspannung · VCC · V

Oberer Bias-Widerstand · R1 · kΩ

Unterer Bias-Widerstand · R2 · kΩ

Kollektorwiderstand · RC · kΩ

Emitterwiderstand · RE · kΩ

Gleichstromverstärkung · β · hFE

Betrag der Basis-Emitter-Spannung · V

Betrag der Kollektor-Emitter-Sättigungsspannung · V

Emitterwiderstand für AC überbrücken

Widerstand · RL (AC) · kΩ

Widerstand · RS · kΩ

Spannung · VT · mV

Eingangsspannung · Vpk · mV

DC-Ströme sind Beträge; Spannungen beziehen sich auf Masse. AC-Kondensatoren sind Kurzschlüsse; VBE und β konstant. Nur aktiver Arbeitspunkt; keine Early- oder Frequenzeffekte. RL nur für AC; Rout ohne RL; Hub näherungsweise.

Deine Ergebnisse

IC: —

VCE: —

Spannung · Vout,DC: —

Spannungsverstärkung · Av,S: —

Spannungsverstärkung · Av,B: —

Widerstand · Rin: —

Widerstand · Rout: —

gm: —

rπ: —

Spannung · Vout,pk: —

Maximum · Vout,pk: —

Formel—

Emitterschaltungsverstärkung mit Emitterfolgerbelastung vergleichen

Schätzen Sie die Kleinsignalverstärkung im Mittelband nach Berechnung der DC-Vorspannung. Vergleichen Sie Emitterschaltung, Emitterfolger, Quellenbelastung und Clippingreserve. Frequenzabhängige Kondensatoren, Transistorausgangswiderstand, Rauschen und detaillierte Verzerrungen fehlen im Modell.

Schritt für Schritt

Wählen Sie Polarität, Vorspannung und Topologie. Stellen Sie vor der Kleinsignalauswertung einen aktiven DC-Arbeitspunkt sicher.
Geben Sie AC-Last, Quellenwiderstand, Eingangsspitze und thermische Spannung ein. Wählen Sie in Emitterschaltung die ideale Emitterüberbrückung.
Vergleichen Sie Quellen- und Basis-Ausgangsverstärkung, Eingangswiderstand und Ausgangsspitze. Prüfen Sie Clippingwarnung und Ausgangswiderstand.

Einstellungen und Grenzen

Emitterüberbrückung: Ideale Überbrückung entfernt AC-Emittergegenkopplung, erhält jedoch DC-Bias. Verstärkung steigt, Eingangswiderstand sinkt meist; ein realer Kondensator wirkt frequenzabhängig.
Quelle und Last: Quellenwiderstand dämpft das Basissignal. Die kapazitiv gekoppelte AC-Last beeinflusst Verstärkung und Reserve, wird aber nicht in der DC-Biasberechnung verwendet.
Kleinsignalannahmen: Thermische Spannung und Biasstrom bestimmen die Transkonduktanz. Die Clippingschätzung vergleicht vorhergesagte Spitzenaussteuerung mit Reserve; sie simuliert keine Verzerrung.

Durchgerechnetes Beispiel

Verwenden Sie das gemeinsame Teilerbeispiel und vergleichen Sie Emitterschaltung ohne und mit Überbrückung. Bias bleibt gleich, Verstärkung und Eingangswiderstand ändern sich.

Beispieleingabe

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

Erwartetes Ergebnis
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

Wechseln Sie zum Emitterfolger. Seine Spannungsverstärkung ist kleiner als eins, der niedrigere Ausgangswiderstand eignet sich jedoch eventuell zum Puffern. Kollektorwiderstand wird hier nicht verwendet.

Fragen und Fehlerbehebung

Warum ist die Verstärkung negativ?

Die Emitterschaltung invertiert; der Emitterfolger nicht. Vergleichen Sie vorzeichenbehaftete Spannungsverstärkung statt nur den Betrag.

Warum fehlen Kleinsignalergebnisse?

Sperrung oder Sättigung machen das Aktivbereichsmodell ungültig. Korrigieren Sie den DC-Arbeitspunkt vor dem AC-Vergleich.

Bedeutet bestandene Clippingprüfung geringe Verzerrung?

Nein. Nichtlinearität beginnt vor hartem Clipping. Verkleinern Sie das Signal und prüfen Sie Frequenzgang, Biasstabilität und Verzerrung an der realen Schaltung.