Электротехника и электроника

Калькулятор смещения и рабочей точки BJT

Рассчитайте токи смещения, напряжения и режим NPN/PNP с нагрузочной прямой постоянного тока.

Ваши данные

Тип транзистора

Схема смещения

Напряжение питания · VCC · V

Верхний резистор смещения · R1 · kΩ

Нижний резистор смещения · R2 · kΩ

Резистор коллектора · RC · kΩ

Резистор эмиттера · RE · kΩ

Усиление по постоянному току · β · hFE

Модуль напряжения база-эмиттер · V

Модуль напряжения насыщения коллектор-эмиттер · V

Токи указаны по модулю, напряжения относительно земли. Постоянные VBE и бета, приближённое насыщение; без утечки, температуры и эффекта Эрли. Нагрузочная прямая сохраняет рассчитанный ток базы.

Ваши результаты

IC: —

VCE: —

IB: —

IE: —

VB: —

VC: —

VE: —

Оценка рассеяния транзистора: —

Нагрузочная прямая и рабочая точка

Формула—

Проверка рабочей точки до расчёта усиления

Оцените рабочую точку NPN или PNP при фиксированном смещении или делителе. Перед анализом усилителя проверьте нагрузку базы, токи и область работы. Приближение не учитывает температурный дрейф и разброс компонентов (DC).

Пошаговая инструкция

Выберите полярность и способ смещения. Расположение резисторов делителя зависит от полярности; следуйте схеме.
Введите питание, резисторы смещения, коллектора и эмиттера, предполагаемое усиление по току и напряжения переходов. Проверьте единицы.
Оцените область работы, узловые напряжения, мощность и точку нагрузочной прямой. Изменяйте усиление по току для проверки чувствительности.

Настройки и ограничения

Источник смещения: Фиксированное смещение использует RB; делитель — R1 и R2. Ток базы нагружает делитель: ненагруженное напряжение не равно итоговому напряжению базы.
Резисторы коллектора и эмиттера: RC задаёт падение напряжения коллектора. RE создаёт обратную связь по постоянному току и меняет запас тока и напряжения. Нулевое сопротивление эмиттера устраняет эту связь (DC).
Допущения компонента: Усиление по току, VBE и напряжение насыщения задаются пользователем. Используйте правдоподобные параметры и сравнивайте условия, а не только типовое значение.

Разбор примера

Используйте пример NPN с делителем. Напряжение нагруженной базы ниже ненагруженного делителя; рабочая точка остаётся активной.

Пример исходных данных

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

Ожидаемый результат
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

Измените только усиление по току. Оцените ток коллектора и напряжение коллектор–эмиттер перед выводом об устойчивости смещения.

Вопросы и устранение неполадок

Почему ток меняется при насыщении?

Питание и резисторы ограничивают ток. В насыщении усиление активной области уже не определяет ток коллектора само по себе.

Почему напряжение коллектор–эмиттер PNP отрицательное?

Напряжения отсчитываются от земли схемы. Знак меняется с полярностью; модули и область описывают режим работы.

Инструмент подберёт транзистор?

Нет. Отдельно проверьте предельные напряжения/токи, мощность, температуру и рабочий диапазон. Активная точка не гарантирует пригодность усилителя.