Sähkö ja elektroniikka

BJT-esijännitys ja toimintapiste

Laske NPN/PNP-esijännitysvirrat, jännitteet ja toiminta-alue tasavirtakuormitussuoralla.

Syötetyt arvot

Tulokset

IC: —

VCE: —

IB: —

IE: —

VB: —

VC: —

VE: —

Arvioitu transistorin tehohäviö: —

Tasavirtakuormitussuora ja toimintapiste

Kaava—

Tarkista transistorin bias ennen vahvistuksen arviointia

Arvioi NPN- tai PNP-transistorin tasavirtatoimintapiste kiinteällä biasilla tai jännitejaolla. Tarkista kannan kuormitus, virrat ja toiminta-alue ennen vahvistinanalyysiä. Likiarvomalli ei ennusta lämpötilaryömintää tai komponenttivaihtelua (DC).

Vaihe vaiheelta

Valitse napaisuus ja biasmenetelmä. Noudata kaaviota: jakovastusten sijoitus muuttuu napaisuuden mukana.
Syötä käyttöjännite, bias-, kollektori- ja emitterivastukset sekä oletettu virtavahvistus ja liitosjännitteet. Tarkista yksiköt.
Tarkastele toiminta-aluetta, solmujännitteitä, tehoa ja kuormasuoran merkkiä. Vaihtele virtavahvistusta herkkyyden arvioimiseksi.

Asetukset ja rajoitukset

Biaslähde: Kiinteä bias käyttää RB-vastusta; jako käyttää R1- ja R2-vastuksia. Kantavirta kuormittaa jakoa, joten kuormittamaton jakajännite ei ole lopullinen kantajännite.
Kollektori- ja emitterivastukset: RC määrää kollektorin jännitehäviön. RE antaa tasavirtatakaisinkytkennän ja muuttaa virta- ja jännitemarginaalia. Nollan suuruinen emitterivastus poistaa takaisinkytkennän (DC).
Komponenttioletukset: Virtavahvistus, VBE ja kyllästysjännite ovat syötettyjä oletuksia. Käytä uskottavia datalehtiarvoja ja vertaile useita olosuhteita pelkän tyypillisen arvon sijaan.

Esimerkkitehtävä

Käytä NPN-jakoesimerkkiä. Kuormitettu kantajännite on kuormittamatonta jakajännitettä pienempi; toimintapiste pysyy aktiivisella alueella.

Esimerkkisyöte

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

Odotettu tulos
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

Muuta vain virtavahvistusta. Tarkkaile kollektorivirtaa ja kollektori-emitterijännitettä ennen biasin vakauden arviointia.

Kysymykset ja ongelmanratkaisu

Miksi virta muuttuu kyllästyksessä?

Syöttö ja vastukset rajoittavat virtaa. Kyllästyksessä aktiivisen alueen virtavahvistus ei yksin määrää kollektorivirtaa.

Miksi PNP:n kollektori-emitterijännite on negatiivinen?

Solmujännitteet käyttävät kaavion maareferenssiä. Etumerkki vaihtuu napaisuuden mukana; itseisarvot ja toiminta-alue kuvaavat tilaa.

Voiko työkalu valita transistorin?

Ei. Tarkista jännite-/virtarajat, tehohäviö, lämpötila ja toiminta-alue erikseen. Aktiivinen toimintapiste ei takaa sopivaa vahvistinsuorituskykyä.