ไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์

เครื่องคำนวณไบอัสและจุดทำงาน BJT

คำนวณกระแสไบอัส แรงดัน และย่านทำงาน NPN/PNP พร้อมเส้นโหลด DC

01

ค่าที่ป้อน

กระแสแสดงขนาดและแรงดันอ้างอิงกราวด์ VBE และเบตาคงที่ ย่านอิ่มตัวเป็นค่าประมาณ ไม่รวมกระแสรั่ว อุณหภูมิ และผลเออร์ลี เส้นโหลดคงกระแสเบสที่คำนวณได้

02

ผลลัพธ์

IC
—
VCE
—
IB
—
IE
—
VB
—
VC
—
VE
—
กำลังสูญเสียทรานซิสเตอร์โดยประมาณ
—

เส้นโหลด DC และจุดทำงาน
สูตร—

ตรวจไบอัสทรานซิสเตอร์ก่อนประมาณอัตราขยาย

ประมาณจุดทำงาน DC ของ NPN หรือ PNP ด้วยไบอัสคงที่หรือตัวแบ่งแรงดัน ตรวจโหลดฐาน กระแส และย่านทำงานก่อนวิเคราะห์แอมพลิไฟเออร์ แบบจำลองประมาณไม่คาดการณ์การเลื่อนจากอุณหภูมิหรือความแตกต่างของอุปกรณ์

ขั้นตอนการใช้งาน

  1. เลือกขั้วและวิธีไบอัส ตำแหน่งตัวต้านทานแบ่งแรงดันเปลี่ยนตามขั้ว จึงต้องยึดแผนภาพ
  2. ป้อนแหล่งจ่าย ตัวต้านทานไบอัส คอลเลกเตอร์และอิมิตเตอร์ อัตราขยายกระแสและแรงดันรอยต่อที่สมมติ ตรวจหน่วย
  3. ตรวจย่านทำงาน แรงดันโหนด กำลัง และจุดบนเส้นโหลด เปลี่ยนอัตราขยายกระแสเพื่อประเมินความไว

การตั้งค่าและข้อจำกัด

แหล่งไบอัส
ไบอัสคงที่ใช้ RB ตัวแบ่งใช้ R1 และ R2 กระแสฐานโหลดตัวแบ่ง แรงดันขณะไม่มีโหลดจึงไม่ใช่แรงดันฐานสุดท้าย
ตัวต้านทานคอลเลกเตอร์และอิมิตเตอร์
RC กำหนดแรงดันตกที่คอลเลกเตอร์ RE ให้การป้อนกลับ DC และเปลี่ยนเผื่อกระแสกับแรงดัน ความต้านทานอิมิตเตอร์เป็นศูนย์จะตัดการป้อนกลับนี้
สมมติฐานอุปกรณ์
อัตราขยายกระแส VBE และแรงดันอิ่มตัวเป็นสมมติฐานที่ป้อน ใช้ค่าจากเอกสารที่สมเหตุสมผลและเปรียบเทียบหลายเงื่อนไข ไม่ใช้เพียงค่าทั่วไป

ตัวอย่างการใช้งาน

ใช้ตัวอย่าง NPN แบบแบ่งแรงดัน แรงดันฐานที่มีโหลดต่ำกว่าแรงดันแบ่งขณะไม่มีโหลด จุดทำงานยังอยู่ย่านแอกทีฟ

ข้อมูลตัวอย่างที่ป้อน

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
ผลลัพธ์ที่คาดหวัง
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

เปลี่ยนเฉพาะอัตราขยายกระแสแล้วคำนวณใหม่ ดูกระแสคอลเลกเตอร์และแรงดันคอลเลกเตอร์–อิมิตเตอร์ก่อนประเมินความเสถียรไบอัส

คำถามและการแก้ปัญหา

ทำไมกระแสเปลี่ยนเมื่ออิ่มตัว?

แหล่งจ่ายและตัวต้านทานจำกัดกระแส เมื่ออิ่มตัว อัตราขยายของย่านแอกทีฟเพียงอย่างเดียวไม่กำหนดกระแสคอลเลกเตอร์

ทำไมแรงดันคอลเลกเตอร์–อิมิตเตอร์ PNP เป็นลบ?

แรงดันโหนดอ้างอิงกราวด์ในภาพ เครื่องหมายเปลี่ยนตามขั้ว ขนาดและย่านอธิบายสภาพทำงาน

เครื่องมือเลือกทรานซิสเตอร์ให้ได้หรือไม่?

ไม่ได้ ตรวจพิกัดแรงดัน/กระแส กำลังสูญเสีย อุณหภูมิ และช่วงทำงานแยกกัน จุดแอกทีฟไม่รับประกันสมรรถนะขยายที่เหมาะสม