ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์

เครื่องคำนวณแอมป์ BJT และวงจรตามอิมิตเตอร์

คำนวณไบอัส อัตราขยายเมื่อมีโหลด ความต้านทาน และช่วงสัญญาณ NPN/PNP

ค่าที่ป้อน

โหมดคำนวณ

ชนิดทรานซิสเตอร์

วงจรไบอัส

แรงดันจ่าย · VCC · V

ตัวต้านทานไบอัสด้านบน · R1 · kΩ

ตัวต้านทานไบอัสด้านล่าง · R2 · kΩ

ตัวต้านทานคอลเลกเตอร์ · RC · kΩ

ตัวต้านทานอีมิตเตอร์ · RE · kΩ

อัตราขยายกระแส DC · β · hFE

ขนาดแรงดันเบส–อิมิตเตอร์ · V

ขนาดแรงดันอิ่มตัวคอลเลกเตอร์–อิมิตเตอร์ · V

บายพาสตัวต้านทานอิมิตเตอร์สำหรับ AC

ความต้านทาน · RL (AC) · kΩ

ความต้านทาน · RS · kΩ

แรงดันไฟฟ้า · VT · mV

แรงดันอินพุต · Vpk · mV

กระแส DC เป็นขนาด แรงดันอ้างอิงกราวด์ ตัวเก็บประจุ AC เป็นลัดวงจร VBE และ β คงที่ ใช้เฉพาะไบอัสแอกทีฟ ไม่รวมผลเออร์ลีหรือความถี่ RL ใช้เฉพาะ AC Rout ไม่รวม RL ช่วงสัญญาณเป็นค่าประมาณ

ผลลัพธ์

IC: —

VCE: —

แรงดันไฟฟ้า · Vout,DC: —

อัตราขยายแรงดัน · Av,S: —

อัตราขยายแรงดัน · Av,B: —

ความต้านทาน · Rin: —

ความต้านทาน · Rout: —

gm: —

rπ: —

แรงดันไฟฟ้า · Vout,pk: —

สูงสุด · Vout,pk: —

สูตร—

เปรียบเทียบอัตราขยายอิมิตเตอร์ร่วมกับโหลดวงจรตาม

ประมาณอัตราขยายสัญญาณเล็กย่านกลางหลังคำนวณไบอัส DC เปรียบเทียบอิมิตเตอร์ร่วม วงจรตาม โหลดแหล่งสัญญาณ และเผื่อคลิป แบบจำลองไม่รวมตัวเก็บประจุขึ้นกับความถี่ ความต้านทานออกทรานซิสเตอร์ สัญญาณรบกวน หรือความเพี้ยนละเอียด

ขั้นตอนการใช้งาน

เลือกขั้ว ไบอัส และโครงสร้าง ทำให้จุด DC อยู่ย่านแอกทีฟก่อนอ่านผลสัญญาณเล็ก
ป้อนโหลด AC ความต้านทานแหล่งสัญญาณ ยอดอินพุต และแรงดันความร้อน ในอิมิตเตอร์ร่วมเลือกบายพาสตัวต้านทานอิมิตเตอร์อุดมคติ
เปรียบเทียบอัตราขยายแหล่ง–ออกและฐาน–ออก ความต้านทานเข้าและยอดออก ตรวจคำเตือนคลิปและความต้านทานออก

การตั้งค่าและข้อจำกัด

บายพาสอิมิตเตอร์: บายพาสอุดมคติตัดการป้อนกลับ AC ของอิมิตเตอร์แต่คงไบอัส DC อัตราขยายเพิ่ม ความต้านทานเข้ามักลด ตัวเก็บประจุจริงขึ้นกับความถี่
แหล่งสัญญาณและโหลด: ความต้านทานแหล่งสัญญาณลดสัญญาณฐาน โหลด AC ที่คัปปลิงด้วยตัวเก็บประจุมีผลต่ออัตราขยายและเผื่อ แต่ไม่รวมในไบอัส DC
สมมติฐานสัญญาณเล็ก: แรงดันความร้อนและกระแสไบอัสกำหนดทรานส์คอนดักแตนซ์ การประมาณคลิปเทียบยอดคาดการณ์กับเผื่อ ไม่ใช่การจำลองความเพี้ยน

ตัวอย่างการใช้งาน

ใช้ตัวอย่างแบ่งแรงดันร่วม เปรียบเทียบอิมิตเตอร์ร่วมไม่บายพาสกับบายพาส ไบอัสคงเดิม แต่อัตราขยายและความต้านทานเข้าเปลี่ยน

ข้อมูลตัวอย่างที่ป้อน

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

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง
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

เปลี่ยนเป็นวงจรตาม อัตราขยายแรงดันต่ำกว่าหนึ่ง แต่ความต้านทานออกต่ำอาจเหมาะกับบัฟเฟอร์ โหมดนี้ไม่ใช้ตัวต้านทานคอลเลกเตอร์

คำถามและการแก้ปัญหา

ทำไมอัตราขยายเป็นลบ?

อิมิตเตอร์ร่วมกลับเฟส วงจรตามไม่กลับเฟส เปรียบเทียบอัตราขยายที่มีเครื่องหมาย ไม่ใช่เพียงขนาด

ทำไมไม่มีผลสัญญาณเล็ก?

คัตออฟหรืออิ่มตัวทำให้แบบจำลองแอกทีฟใช้ไม่ได้ แก้จุด DC ก่อนเปรียบเทียบอัตราขยาย AC

ผ่านการตรวจคลิปหมายถึงเพี้ยนน้อยหรือไม่?

ไม่ ความไม่เชิงเส้นเกิดก่อนคลิปรุนแรง ลดสัญญาณและตรวจการตอบสนอง ความเสถียรไบอัส และความเพี้ยนของวงจรจริง