电气与电子

BJT放大器及射极跟随器计算器

计算NPN/PNP的偏置、带载增益、电阻和信号摆幅。

输入参数

计算结果

IC: —

VCE: —

电压 · Vout,DC: —

电压增益 · Av,S: —

电压增益 · Av,B: —

电阻 · Rin: —

电阻 · Rout: —

gm: —

rπ: —

电压 · Vout,pk: —

最大值 · Vout,pk: —

公式—

比较共射增益与射极跟随器负载

计算直流偏置后，估算中频小信号增益。比较共射、射极跟随、源负载及近似削顶余量。模型不包含频率相关电容、晶体管输出电阻、噪声与详细失真。 (DC).

操作步骤

选择极性、偏置方式和放大拓扑。先建立放大区直流工作点，再解释小信号结果。 (DC).
输入交流负载、源电阻、输入峰值和热电压。共射模式下选择是否理想旁路发射极电阻。
比较源至输出和基极至输出增益、输入电阻及输出峰值。检查削顶警告和输出电阻。

设置与限制

发射极旁路: 理想旁路去掉交流发射极负反馈但保留直流偏置。共射增益提高，输入电阻通常降低；真实电容具有频率依赖。 (DC).
信号源与负载: 源电阻衰减进入基极的信号。交流负载影响增益和余量；它经电容耦合，不参与直流偏置计算。 (DC).
小信号假设: 热电压和偏置电流决定跨导。削顶估算比较预测峰值摆幅与可用余量，并非失真仿真。

操作示例

使用共同的分压示例，比较共射未旁路和已旁路结果。偏置不变，但增益和输入电阻改变。

示例输入

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

预期结果
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

切换射极跟随器。电压增益小于单位值，但较低输出电阻可能适合缓冲。跟随模式不使用集电极电阻。

常见问题与故障排查

增益为何为负？

共射会反相信号；射极跟随器不反相。应比较带符号电压增益，而不只是幅值。

为何没有小信号结果？

截止或饱和会使放大区模型失效。先修正直流工作点，再比较交流增益。 (DC).

通过削顶检查就表示失真低吗？

不表示。硬削顶前已有非线性。降低信号并核查实际电路频率响应、偏置稳定性与失真。