電気・電子

BJTバイアス・動作点計算機

直流負荷線を用いてNPN/PNPのバイアス電流、電圧、動作領域を計算します。

01

入力値

電流は大きさ、電圧は接地基準です。VBEとベータは一定で、飽和は近似です。漏れ、温度、アーリー効果は含みません。負荷線は計算したベース電流を一定に保ちます。

02

計算結果

IC
—
VCE
—
IB
—
IE
—
VB
—
VC
—
VE
—
トランジスタ損失の推定値
—

直流負荷線と動作点
計算式—

利得を見積もる前にトランジスタのバイアスを確認する

固定または分圧バイアスの NPN・PNP 直流動作点を推定します。増幅器解析の前にベース負荷、電流、動作領域を確認します。近似モデルは温度ドリフトや素子ばらつきを予測しません。 (DC).

使い方

  1. 極性とバイアス方式を選びます。分圧抵抗の配置は極性で変わるため、回路図に従います。
  2. 電源、バイアス・コレクタ・エミッタ抵抗、想定電流利得、接合電圧を入力し、単位を確認します。
  3. 領域、節点電圧、消費電力、負荷線の点を確認します。電流利得を変えて感度を調べます。

設定と制限

バイアス源
固定バイアスは RB、分圧は R1 と R2 を使用します。ベース電流が分圧器を負荷するため、無負荷電圧は最終ベース電圧と異なります。
コレクタ・エミッタ抵抗
RC はコレクタ電圧降下を決めます。RE は直流帰還を与え、電流・電圧余裕を変えます。エミッタ抵抗がゼロならこの帰還はなくなります。 (DC).
素子の仮定
電流利得、VBE、飽和電圧は入力した仮定です。妥当なデータシート値を使い、典型値だけでなく複数条件を比較します。

操作例

NPN 分圧例を適用します。負荷されたベース電圧は無負荷分圧電圧より低く、動作点は活性領域にあります。

入力例

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
想定される結果
Q≈
IB12.863337 µA
IC1.286334 mA
IE1.299197 mA
VB1.999197 V
VC5.954232 V
VE1.299197 V
VCE4.655035 V
P5.996932 mW

電流利得だけを変えて再計算し、コレクタ電流とコレクタ・エミッタ電圧を確認してバイアス安定性を判断します。

よくある質問とトラブル対処

飽和で電流が変わるのはなぜですか?

電源と抵抗が電流を制限します。飽和すると活性領域の電流利得だけではコレクタ電流を決められません。

PNP のコレクタ・エミッタ電圧が負なのはなぜですか?

節点電圧は図の接地基準です。極性に応じて符号が反転し、絶対値と領域が動作状態を表します。

トランジスタを選定できますか?

できません。電圧・電流定格、損失、温度、動作範囲を別途確認します。活性動作点は適切な増幅性能を保証しません。