전기 및 전자
BJT 바이어스 및 동작점 계산기
DC 부하선으로 NPN/PNP 바이어스 전류, 전압 및 동작 영역을 계산하세요.
01
입력값
02
계산 결과
- IC
- —
- VCE
- —
- IB
- —
- IE
- —
- VB
- —
- VC
- —
- VE
- —
- 추정 트랜지스터 손실
- —
공식
—이득 추정 전에 트랜지스터 바이어스 확인하기
고정 또는 분압 바이어스의 NPN·PNP DC 동작점을 추정합니다. 증폭기 분석 전에 베이스 부하, 전류와 영역을 확인합니다. 근사 모델은 온도 드리프트나 소자 편차를 예측하지 않습니다.
단계별 사용 방법
- 극성과 바이어스 방식을 선택합니다. 분압 저항 배치는 극성에 따라 달라지므로 회로도를 따릅니다.
- 전원, 바이어스·컬렉터·이미터 저항, 가정한 전류 이득과 접합 전압을 입력하고 단위를 확인합니다.
- 동작 영역, 노드 전압, 전력과 부하선 표시를 확인합니다. 전류 이득을 바꿔 민감도를 살펴봅니다.
설정 및 제한
- 바이어스 소스
- 고정 바이어스는 RB, 분압은 R1과 R2를 사용합니다. 베이스 전류가 분압기를 부하하므로 무부하 전압은 최종 베이스 전압이 아닙니다.
- 컬렉터와 이미터 저항
- RC는 컬렉터 전압 강하를 정합니다. RE는 DC 피드백을 제공하고 전류·전압 여유를 바꿉니다. 이미터 저항이 영이면 이 피드백이 제거됩니다.
- 소자 가정
- 전류 이득, VBE와 포화 전압은 입력 가정입니다. 타당한 데이터시트 값을 사용하고 대표값 하나보다 여러 조건을 비교합니다.
실습 예제
NPN 분압 예제를 적용합니다. 부하된 베이스 전압은 무부하 분압보다 낮으며 동작점은 활성 영역에 남습니다.
예제 입력
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| 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 |
전류 이득만 바꿔 재계산합니다. 컬렉터 전류와 컬렉터-이미터 전압을 확인한 뒤 바이어스 안정성을 판단합니다.
질문 및 문제 해결
포화에서 전류가 바뀌는 이유는 무엇인가요?
전원과 저항이 전류를 제한합니다. 포화에서는 활성 영역의 전류 이득만으로 컬렉터 전류가 정해지지 않습니다.
PNP 컬렉터-이미터 전압이 음수인 이유는 무엇인가요?
노드 전압은 그림의 접지를 기준으로 합니다. 극성에 따라 부호가 바뀌고, 크기와 영역이 동작 상태를 설명합니다.
트랜지스터를 대신 선택할 수 있나요?
아니요. 전압·전류 정격, 손실, 온도와 동작 범위를 따로 확인합니다. 활성 동작점이 적합한 증폭 성능을 보장하지는 않습니다.