Elektro og elektronikk

BJT-forsterker- og emitterfølgerkalkulator

Beregn arbeidspunkt, belastet gain, motstand og signalsving for NPN/PNP-forsterkere.

Dine verdier

Beregningsmodus

Transistortype

Forspenningskrets

Forsyningsspenning · VCC · V

Øvre forspenningsmotstand · R1 · kΩ

Nedre forspenningsmotstand · R2 · kΩ

Kollektormotstand · RC · kΩ

Emittermotstand · RE · kΩ

DC-strømforsterkning · β · hFE

Størrelse på base-emitterspenning · V

Størrelse på kollektor-emitter-metningsspenning · V

Omkoble emittermotstanden for AC

Motstand · RL (AC) · kΩ

Motstand · RS · kΩ

Spenning · VT · mV

Inngangsspenning · Vpk · mV

DC-strømmer er størrelser; spenninger refereres til jord. AC-kondensatorer er kortslutninger; fast VBE og β. Bare aktivt arbeidspunkt; ingen Early- eller frekvenseffekter. RL gjelder bare AC; Rout utelater RL; sving er omtrentlig.

Dine resultater

IC: —

VCE: —

Spenning · Vout,DC: —

Spenningsforsterkning · Av,S: —

Spenningsforsterkning · Av,B: —

Motstand · Rin: —

Motstand · Rout: —

gm: —

rπ: —

Spenning · Vout,pk: —

Maksimum · Vout,pk: —

Formel—

Sammenlign felles-emitter-forsterkning med emitterfølgerens belastning

Anslå småsignalforsterkning i midtbåndet etter beregning av likestrømsbias. Sammenlign felles-emitter og emitterfølger, kildebelastning og omtrentlige klippemarginer. Modellen utelater frekvensavhengige kondensatorer, transistorens utgangsmotstand, støy og detaljert forvrengning (DC).

Trinn for trinn

Velg transistorpolaritet, biasmetode og forsterkertopologi. Etabler et aktivt likestrømsarbeidspunkt før du tolker småsignalresultater (DC).
Oppgi vekselstrømslast, kildemotstand, inngangens toppverdi og termisk spenning. For felles-emitter velger du ideell forbikobling av emittermotstanden.
Sammenlign kilde-til-utgang- og base-til-utgang-forsterkning, inngangsmotstand og anslått utgangstopp. Kontroller klippeadvarsel og utgangsmotstand.

Innstillinger og begrensninger

Emitterforbikobling: Ideell forbikobling fjerner emittermotstandens vekselstrømstilbakekobling, men beholder likestrømsbias. Felles-emitter-forsterkningen øker, mens inngangsmotstanden vanligvis faller; en virkelig kondensator er frekvensavhengig (DC).
Kilde og last: Kildemotstand demper signalet inn på basen. Vekselstrømslasten påvirker forsterkning og margin; den er kondensatorkoblet og inngår ikke i likestrømsbias (DC).
Småsignalantakelser: Termisk spenning og biasstrøm bestemmer transkonduktans. Klippeanslaget sammenligner forventet toppsving med tilgjengelig margin; det er ingen forvrengningssimulering.

Gjennomgått eksempel

Bruk det felles spenningsdelereksemplet nedenfor og sammenlign felles-emitter med og uten forbikobling. Bias er uendret, men forsterkning og inngangsmotstand endres.

Eksempel på inndata

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

Bytt til emitterfølger. Spenningsforsterkningen er mindre enn enhet, men lavere utgangsmotstand kan være nyttig som buffer. Kollektormotstanden brukes ikke i denne modusen.

Spørsmål og feilsøking

Hvorfor er forsterkningen negativ?

Felles-emitter inverterer signalet. Emitterfølger er ikke-inverterende; sammenlign fortegnet spenningsforsterkning, ikke bare absoluttverdien.

Hvorfor mangler småsignalresultatene?

Avstenging eller metning gjør aktivområdemodellen ugyldig. Rett likestrømsarbeidspunktet før du sammenligner vekselstrømsforsterkning (DC).

Betyr godkjent klippekontroll lav forvrengning?

Nei. Ulinearitet finnes før hard klipping. Reduser signalet og kontroller frekvensrespons, biasstabilitet og forvrengning i den virkelige kretsen.