両極ジャンクショントランジスタ(BJT)アンプにおけるゲインと出力抵抗を計算する方法を理解することは、効果的な電子回路の設計に不可欠です。 これらのパラメータは、アンプのパフォーマンスと安定性に影響を及ぼします。 この記事では、単純化されたモデルと式を使用してこれらの値を決定するための実用的な方法を提供します。

電圧利益の計算

BJTアンプの電圧増加(A]v])は、小型信号モデルを使用して近似することができます。 これは、主にコレクタ抵抗(R[]])とトランジスタの入力インピーダンスによって決定されます。

基本的な方式はあります:

[]Av[]]] ≈ - (R]]C]]]/ ]]π])[

rπ]は、次のように計算されたベースに見ている入力抵抗です。

rπ]] = β / g]m

β は現在の利益と g]m である。これは、次の方法で近似することができる。

gm[]]] = ]C[]] / V[t[

出力抵抗の計算

BJTアンプの出力抵抗(R])は、トランジスタの出力特性とコレクタ抵抗の影響を受けます。 以下のように推定できます。

Rout[]] ≈ r]]o]] ||C[

r]o]は、トランジスタの小信号出力抵抗で、多くの場合、次のように推定されます。

ro[]] = V[]] / IC[]

実用的な計算ステップ

利益および出力抵抗を実質的に決定するために、次の手順に従ってください。

  • コレクタ抵抗器(R[]]]C[]]])と偏差電流(I]]]]C)を識別します。
  • IC]とV[t(室温で約25mV)を使用してg[m]を計算します。
  • βとgmを用いてrを決定する。
  • 計算式A[]v[ ≈ - (R]]C]])/ r]π)。
  • 初期電圧(V])とICを用いて推定r]]]]o[]]])。
  • Rout]をr[]o]と並行してR[Cを計算します。