El och elektronik

BJT-förstärkar- och emitterföljarkalkylator

Beräkna arbetspunkt, belastad förstärkning, resistans och signalsving för NPN/PNP-förstärkare.

Dina värden

Beräkningsläge

Transistortyp

Biaskrets

Matningsspänning · VCC · V

Övre biasmotstånd · R1 · kΩ

Nedre biasmotstånd · R2 · kΩ

Kollektormotstånd · RC · kΩ

Emittermotstånd · RE · kΩ

DC-strömförstärkning · β · hFE

Bas-emitterspänningens storlek · V

Kollektor-emitter-mättnadsspänningens storlek · V

Förbikoppla emittermotståndet för AC

Resistans · RL (AC) · kΩ

Resistans · RS · kΩ

Spänning · VT · mV

Inspänning · Vpk · mV

DC-strömmar är belopp; spänningar refereras till jord. AC-kondensatorer är kortslutningar; fast VBE och β. Endast aktiv arbetspunkt; inga Early- eller frekvenseffekter. RL gäller bara AC; Rout utesluter RL; sving är ungefärlig.

Dina resultat

IC: —

VCE: —

Spänning · Vout,DC: —

Spänningsförstärkning · Av,S: —

Spänningsförstärkning · Av,B: —

Resistans · Rin: —

Resistans · Rout: —

gm: —

rπ: —

Spänning · Vout,pk: —

Maximum · Vout,pk: —

Formel—

Jämför gemensam emitter med emitterföljarens belastning

Uppskatta småsignalförstärkning i mittbandet efter DC-biasberäkning. Jämför gemensam emitter, emitterföljare, källbelastning och klippmarginal. Modellen saknar frekvensberoende kondensatorer, transistorutgångsresistans, brus och detaljerad distorsion.

Steg för steg

Välj polaritet, biasmetod och förstärkartopologi. Säkerställ aktiv DC-arbetspunkt före tolkning av småsignalresultat.
Ange AC-last, källresistans, ingångstopp och termisk spänning. Välj ideal emitterbypass för gemensam emitter.
Jämför källa-till-utgångs- och bas-till-utgångsförstärkning, ingångsresistans och utgångstopp. Granska klippvarning och utgångsresistans.

Inställningar och begränsningar

Emitterbypass: Ideal bypass tar bort AC-emitteråterkoppling men behåller DC-bias. Förstärkningen ökar och ingångsresistansen minskar vanligtvis; verklig kondensator är frekvensberoende.
Källa och last: Källresistans dämpar signalen till basen. AC-last påverkar förstärkning och marginal; den är kapacitivt kopplad och ingår inte i DC-bias.
Småsignalantaganden: Termisk spänning och biasström bestämmer transkonduktans. Klippuppskattningen jämför förväntad toppsving med tillgänglig marginal; den simulerar inte distorsion.

Genomgånget exempel

Använd gemensamt delarbiasexempel och jämför gemensam emitter med och utan bypass. Bias förblir samma, men förstärkning och ingångsresistans ändras.

Exempel på indata

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

Förväntat 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

Byt till emitterföljare. Spänningsförstärkningen understiger enhet, men lägre utgångsresistans kan vara användbar som buffert. Kollektorresistans används inte i följarläge.

Frågor och felsökning

Varför är förstärkningen negativ?

Gemensam emitter inverterar signalen. Emitterföljaren inverterar inte; jämför förstärkning med tecken, inte bara belopp.

Varför saknas småsignalresultat?

Avstängning eller mättnad gör aktivområdesmodellen ogiltig. Rätta DC-arbetspunkten före jämförelse av AC-förstärkning.

Betyder godkänd klippkontroll låg distorsion?

Nej. Olinjäritet uppstår före hård klippning. Minska signalen och kontrollera frekvensrespons, biasstabilitet och distorsion i verklig krets.