El och elektronik

Kalkylator för BJT-brytare och basmotstånd

Dimensionera basmotstånd för NPN- eller PNP-brytare och uppskatta basström samt effektförlust i motstånd och transistor.

Dina värden

Dina resultat

Rekommenderat motstånd: —

Idealt motstånd: —

Nödvändig basström: —

Nominell basström: —

Effektförlust i motstånd	—
Uppskattad transistorförlust	—
Nominellt strömförhållande · Ic/Ib	—

Standardmotståndet avrundas nedåt (0,1 Ω–1 GΩ) för att ge minst nödvändig nominell basström.

FormelIb = Ic / β

Beräkna en basresistor för en NPN- eller PNP-brytare

Beräkna basström och en basresistor med standardvärde för en bipolär transistor som används som brytare. Ange lastström, en vald påtvingad strömförstärkning och antagna övergångsspänningar. NPN/PNP-valet ändrar den illustrerade kopplingen; beräkningarna använder positiva spänningsbelopp relativt emittern. Denna statiska modell kontrollerar inte mättnad, omkopplingshastighet, drivförmåga eller termiska gränser för en viss transistor.

Steg för steg

Välj NPN eller PNP och granska diagrammet. Ange den tillgängliga drivspänningens belopp relativt emittern, lastström i mA, antagen VBE och antagen VCE(sat).
Välj påtvingad förstärkning Ic/Ib och en E12-, E24- eller E96-resistorserie. Kontrollera att drivspänningens belopp överstiger den antagna bas-emitter-spänningen så att en positiv spänning återstår över resistorn.
Granska ideal och rekommenderad resistans, nödvändig och beräknad basström, faktisk påtvingad förstärkning och förlusteffekt. Jämför beräknad basström med vad drivsteget kan leverera eller sänka och kontrollera sedan transistorns och resistorns specifikationer.

Inställningar och begränsningar

Påtvingad förstärkning och basström: Nödvändig basström är Ib = Ic / β, med den påtvingade förstärkning du valt. Förhållandet är ett antagande för brytardrift, ingen automatisk avläsning av transistorns småsignalförstärkning. Använd antaganden om övergångsspänningar och basdrivning som passar den faktiska komponenten och lasten.
Val av resistor: Ideal resistans är Rb = (Vdrive − VBE) / Ib. Verktyget avrundar nedåt till ett standardvärde så att beräknad basström är minst den begärda under de angivna antagandena. En tätare serie kan minska skillnaden; lägre resistans ökar också drivströmmen och resistorns förlusteffekt.
PNP-drivning och förlusteffekt: För PNP-brytardrift använder du beloppet med vilket drivsteget drar basen under emittern, inte drivstegets spänning mot jord. Resistorns förlusteffekt använder dess spänningsfall och faktisk basström. Transistorns förlusteffekt omfattar VCE(sat) × Ic plus VBE × Ib; omkopplingsförluster ingår inte.

Genomgånget exempel

Välj NPN med drivspänning 5 V, lastström 100 mA, VBE = 0.7 V, VCE(sat) = 0.2 V, påtvingad förstärkning 10 och E12-värden. Nödvändig basström är 10 mA och den ideala basresistorn är 430 Ω.

Förväntat resultat
Rb*	Rb (E12)	Ib*	Ib	PRb	PQ
430 Ω	390 Ω	10 mA	11.0256 mA	47.4103 mW	27.7179 mW

Den rekommenderade resistorn är 390 Ω, vilket ger ungefär 11.0256 mA basström och faktisk påtvingad förstärkning 9.06977. Resistorns förlusteffekt är ungefär 47.4103 mW; beräknad förlusteffekt i transistorn är 27.7179 mW. Dessa värden använder de antagna övergångsspänningarna i stället för att förutsäga dem för en verklig komponent.

Frågor och felsökning

Varför avrundas resistansen nedåt här när LED-verktyget avrundar uppåt?

Här måste det valda värdet ge minst den begärda basströmmen i modellen. En större resistor skulle minska strömmen. LED-verktyget begränsar i stället sin beräknade LED-ström, så valet av standardvärde har ett annat syfte.

Kan jag använda resistorn direkt med en mikrokontrollerutgång?

Kontrollera beräknad basström mot utgångens förmåga att leverera eller sänka ström och dess spänning under belastning. Kontrollera även transistorns driftförhållanden och förlusteffekt. Kalkylatorn innehåller ingen modell av drivsteget och kan inte bekräfta att den angivna drivspänningen förblir tillgänglig.

Varför visas ett fel om spänningsmarginal?

Drivspänningens belopp måste vara större än antagen VBE. Annars återstår ingen positiv spänning över resistorn för den nödvändiga basströmmen. Kontrollera emitterreferens, polaritet och spänningsantaganden; kompensera inte genom att ange en negativ resistans.