Điện và điện tử
Máy tính phân cực và điểm làm việc BJT
Tính dòng phân cực, điện áp và vùng hoạt động NPN/PNP với đường tải DC.
Dữ liệu nhập
Kết quả
- IC
- —
- VCE
- —
- IB
- —
- IE
- —
- VB
- —
- VC
- —
- VE
- —
- Ước tính tổn hao transistor
- —
—Kiểm tra phân cực trước khi ước lượng độ lợi
Ước lượng điểm làm việc DC của NPN hoặc PNP với phân cực cố định hay cầu chia. Kiểm tra tải cực gốc, dòng và vùng hoạt động trước khi phân tích khuếch đại. Mô hình gần đúng không dự đoán trôi nhiệt hoặc sai khác linh kiện.
Từng bước thực hiện
- Chọn cực tính và phương pháp phân cực. Vị trí điện trở cầu chia thay đổi theo cực tính; theo sơ đồ.
- Nhập nguồn, điện trở phân cực, cực góp và phát, độ lợi dòng và điện áp tiếp giáp giả định. Kiểm tra đơn vị.
- Xem vùng, điện áp nút, công suất và điểm trên đường tải. Thay đổi độ lợi dòng để đánh giá độ nhạy.
Cài đặt và giới hạn
- Nguồn phân cực
- Phân cực cố định dùng RB; cầu chia dùng R1 và R2. Dòng cực gốc tải cầu chia, nên điện áp không tải không phải điện áp cực gốc cuối cùng.
- Điện trở cực góp và phát
- RC đặt sụt áp cực góp. RE tạo hồi tiếp DC và đổi dự trữ dòng, áp. Điện trở cực phát bằng không loại bỏ hồi tiếp này.
- Giả định linh kiện
- Độ lợi dòng, VBE và điện áp bão hòa là giả định nhập vào. Dùng giá trị hợp lý và so sánh nhiều điều kiện, không chỉ giá trị điển hình.
Ví dụ thực hành
Áp dụng ví dụ NPN cầu chia. Điện áp cực gốc có tải thấp hơn cầu chia không tải; điểm làm việc vẫn trong vùng tích cực.
Dữ liệu đầu vào mẫu
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 |
Chỉ thay đổi độ lợi dòng. Theo dõi dòng cực góp và điện áp góp–phát trước khi đánh giá độ ổn định phân cực.
Câu hỏi và khắc phục sự cố
Vì sao dòng thay đổi khi bão hòa?
Nguồn và điện trở giới hạn dòng. Khi bão hòa, quan hệ độ lợi vùng tích cực không còn tự quyết định dòng cực góp.
Vì sao điện áp góp–phát PNP âm?
Điện áp nút dùng mốc đất trong sơ đồ. Dấu đổi theo cực tính; độ lớn và vùng thể hiện điều kiện hoạt động.
Công cụ có chọn transistor được không?
Không. Kiểm tra riêng giới hạn áp/dòng, công suất, nhiệt độ và phạm vi làm việc. Điểm tích cực không đảm bảo hiệu suất khuếch đại phù hợp.