Електротехніка та електроніка

Калькулятор підсилювача BJT та емітерного повторювача

Розрахуйте зміщення, підсилення з навантаженням, опори й розмах для NPN/PNP.

Ваші дані

Режим розрахунку

Тип транзистора

Схема зміщення

Напруга живлення · VCC · V

Верхній резистор зміщення · R1 · kΩ

Нижній резистор зміщення · R2 · kΩ

Резистор колектора · RC · kΩ

Резистор емітера · RE · kΩ

Підсилення за постійним струмом · β · hFE

Модуль напруги база-емітер · V

Модуль напруги насичення колектор-емітер · V

Шунтувати емітерний резистор для AC

Опір · RL (AC) · kΩ

Опір · RS · kΩ

Напруга · VT · mV

Вхідна напруга · Vpk · mV

Струми DC — модулі; напруги відносно землі. Конденсатори AC закорочені; VBE та β сталі. Лише активний режим; без ефекту Ерлі й частотних ефектів. RL лише для AC; Rout без RL; розмах приблизний.

Ваші результати

IC: —

VCE: —

Напруга · Vout,DC: —

Коефіцієнт підсилення напруги · Av,S: —

Коефіцієнт підсилення напруги · Av,B: —

Опір · Rin: —

Опір · Rout: —

gm: —

rπ: —

Напруга · Vout,pk: —

Максимум · Vout,pk: —

Формула—

Порівняння спільного емітера та навантаження повторювача

Оцініть малосигнальне підсилення середньої смуги після розрахунку зміщення. Порівняйте спільний емітер, повторювач, навантаження джерела й запас обмеження. Модель не враховує частотні конденсатори, вихідний опір транзистора, шум і докладні спотворення (DC).

Покрокова інструкція

Виберіть полярність, зміщення й топологію. Забезпечте активну робочу точку перед інтерпретацією малого сигналу (DC).
Введіть навантаження змінного струму, опір джерела, пік входу й теплову напругу. Для спільного емітера виберіть ідеальне шунтування резистора емітера.
Порівняйте підсилення джерело–вихід і база–вихід, вхідний опір і пік виходу. Перевірте попередження обмеження й вихідний опір.

Налаштування й обмеження

Шунтування емітера: Ідеальне шунтування прибирає емітерний зв'язок змінного струму, зберігаючи зміщення. Підсилення зростає, вхідний опір зазвичай падає; реальний конденсатор залежить від частоти (DC).
Джерело й навантаження: Опір джерела послаблює сигнал бази. Ємнісно зв'язане навантаження впливає на підсилення й запас, але не бере участі в розрахунку зміщення (DC).
Малосигнальні припущення: Теплова напруга й струм зміщення задають крутизну. Оцінка обмеження порівнює очікуваний пік із запасом; вона не моделює спотворень.

Розбір прикладу

Використайте спільний приклад дільника й порівняйте спільний емітер без шунтування і з ним. Зміщення незмінне, підсилення й вхідний опір змінюються.

Приклад вхідних даних

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

Очікуваний результат
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

Перейдіть на повторювач. Підсилення напруги менше одиниці, але низький вихідний опір корисний для буферизації. Колекторний резистор у цьому режимі не використовується.

Запитання й усунення несправностей

Чому підсилення від'ємне?

Спільний емітер інвертує сигнал; повторювач ні. Порівнюйте підсилення зі знаком, не лише модуль.

Чому немає малосигнальних результатів?

Відсічка або насичення роблять активну модель непридатною. Виправте робочу точку перед порівнянням змінного підсилення (DC).

Відсутність обмеження означає малі спотворення?

Ні. Нелінійність виникає до жорсткого обмеження. Зменште сигнал і перевірте відгук, стабільність зміщення й спотворення реальної схеми.