電氣與電子

BJT放大器及射極隨耦器計算器

計算NPN/PNP的偏壓、帶載增益、電阻和信號擺幅。

輸入參數

計算結果

IC: —

VCE: —

電壓 · Vout,DC: —

電壓增益 · Av,S: —

電壓增益 · Av,B: —

電阻 · Rin: —

電阻 · Rout: —

gm: —

rπ: —

電壓 · Vout,pk: —

最大值 · Vout,pk: —

公式—

比較共射增益與射極隨耦器負載

計算直流偏壓後，估算中頻小訊號增益。比較共射、射極隨耦、源負載及近似削波餘裕。模型不包含頻率相關電容、電晶體輸出電阻、雜訊與詳細失真。 (DC).

操作步驟

選擇極性、偏壓方式和放大拓撲。先建立放大區直流工作點，再解釋小訊號結果。 (DC).
輸入交流負載、源電阻、輸入峰值和熱電壓。共射模式下選擇是否理想旁路射極電阻。
比較源至輸出和基極至輸出增益、輸入電阻及輸出峰值。檢查削波警告和輸出電阻。

設定與限制

射極旁路: 理想旁路去掉交流射極負回授但保留直流偏壓。共射增益提高，輸入電阻通常降低；真實電容具有頻率相依性。 (DC).
訊號源與負載: 源電阻衰減進入基極的訊號。交流負載影響增益和餘裕；它經電容耦合，不參與直流偏壓計算。 (DC).
小訊號假設: 熱電壓和偏壓電流決定跨導。削波估算比較預測峰值擺幅與可用餘裕，並非失真模擬。

操作範例

使用共同的分壓範例，比較共射未旁路和已旁路結果。偏壓不變，但增益和輸入電阻改變。

範例輸入

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

預期結果
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

切換射極隨耦器。電壓增益小於單位值，但較低輸出電阻可能適合緩衝。隨耦模式不使用集極電阻。

常見問題與疑難排解

增益為何為負？

共射會反相訊號；射極隨耦器不反相。應比較帶符號電壓增益，而不只是幅值。

為何沒有小訊號結果？

截止或飽和會使放大區模型失效。先修正直流工作點，再比較交流增益。 (DC).

通過削波檢查就表示失真低嗎？

不表示。硬削波前已有非線性。降低訊號並核查實際電路頻率響應、偏壓穩定性與失真。