Elektrotechnik und Elektronik

BJT-Arbeitspunkt- und Bias-Rechner

NPN/PNP-Biasströme, Spannungen und Betriebsbereich mit einer Gleichstrom-Lastgeraden berechnen.

Deine Eingaben

Deine Ergebnisse

IC: —

VCE: —

IB: —

IE: —

VB: —

VC: —

VE: —

Geschätzte Transistorverlustleistung: —

Gleichstrom-Lastgerade und Arbeitspunkt

Formel—

Transistor-Arbeitspunkt vor der Verstärkung prüfen

Schätzen Sie den DC-Arbeitspunkt von NPN- oder PNP-Transistoren mit fester Vorspannung oder Spannungsteiler. Prüfen Sie Basisbelastung, Ströme und Betriebsbereich vor der Verstärkeranalyse. Das Näherungsmodell berücksichtigt weder Temperaturdrift noch Bauteilstreuung.

Schritt für Schritt

Wählen Sie Polarität und Vorspannungsmethode. Folgen Sie dem Schaltbild: Die Anordnung der Teilerwiderstände hängt von der Polarität ab.
Geben Sie Versorgung, Vorspannungs-, Kollektor- und Emitterwiderstände sowie angenommene Stromverstärkung und Übergangsspannungen ein. Beachten Sie die Einheiten.
Prüfen Sie Betriebsbereich, Knotenspannungen, Verlustleistung und Lastlinienmarker. Variieren Sie die Stromverstärkung zur Empfindlichkeitsprüfung.

Einstellungen und Grenzen

Vorspannungsquelle: Feste Vorspannung verwendet RB; der Teiler verwendet R1 und R2. Der Basisstrom belastet den Teiler, weshalb die unbelastete Teilerspannung nicht der endgültigen Basisspannung entspricht.
Kollektor- und Emitterwiderstand: RC bestimmt den Kollektorspannungsabfall. RE erzeugt DC-Gegenkopplung und verändert Strom- und Spannungsreserven. Ein Emitterwiderstand von null entfernt diese Gegenkopplung.
Bauteilannahmen: Stromverstärkung, VBE und Sättigungsspannung sind Eingabeannahmen. Verwenden Sie plausible Datenblattwerte und vergleichen Sie mehrere Bedingungen statt nur eines typischen Werts.

Durchgerechnetes Beispiel

Verwenden Sie das NPN-Teilerbeispiel. Die belastete Basisspannung liegt unter der unbelasteten Teilerspannung; der Arbeitspunkt bleibt im aktiven Bereich.

Beispieleingabe

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

Erwartetes Ergebnis
Q	≈
IB	12.863337 µA
IC	1.286334 mA
IE	1.299197 mA
VB	1.999197 V
VC	5.954232 V
VE	1.299197 V
VCE	4.655035 V
P	5.996932 mW

Ändern Sie nur die Stromverstärkung. Beobachten Sie Kollektorstrom und Kollektor-Emitter-Spannung, bevor Sie die Stabilität der Vorspannung beurteilen.

Fragen und Fehlerbehebung

Warum ändert sich der Strom in Sättigung?

Versorgung und Widerstände begrenzen den Strom. In Sättigung bestimmt die Stromverstärkung des aktiven Bereichs allein den Kollektorstrom nicht mehr.

Warum ist die PNP-Kollektor-Emitter-Spannung negativ?

Knotenspannungen beziehen sich auf die gezeichnete Masse. Das Vorzeichen wechselt mit der Polarität; Beträge und Betriebsbereich beschreiben den Zustand.

Kann das Werkzeug einen Transistor auswählen?

Nein. Prüfen Sie Spannungs-/Stromgrenzen, Verlustleistung, Temperatur und Betriebsbereich separat. Ein aktiver Arbeitspunkt garantiert keine geeignete Verstärkerleistung.