Понимание того, как вычислять коэффициент усиления и выходного сопротивления в биполярных транзисторных (BJT) усилителях, имеет важное значение для проектирования эффективных электронных схем. Эти параметры влияют на производительность и стабильность усилителя. В данной статье представлены практические методы определения этих значений с использованием упрощенных моделей и формул.

Расчет коэффициента нарастания напряжения

Нарастание напряжения (A]v) усилителя BJT может быть аппроксимировано с помощью модели малого сигнала. Оно в первую очередь определяется резистором коллектора (R]C) и входным импедансом транзистора.

Основная формула:

Av ≈ — (RC/rπ

где rπ — входное сопротивление, вычисляемое как:

rπ = β/gm

с β, являющимся текущим коэффициентом усиления, и gm транспроводимость, которая может быть приближена:

gm = IC / Vt

Расчет сопротивления выходу

На выходное сопротивление (R], выходящее ) усилителя BJT влияют выходные характеристики транзистора и резистор коллектора.

Rout ≈ ro | | RC

где ro — выходное сопротивление малосигнального транзистора, часто оцениваемое по:

ro = VA / IC

Практические шаги расчета

Чтобы определить коэффициент усиления и выходное сопротивление практически, выполните следующие действия:

  • Идентифицируйте резистор коллектора (R]C) и ток смещения (IC).
  • Вычислите gm, используя IC и Vt (примерно 25 мВ при комнатной температуре).
  • Определить rπ, используя β и gm.
  • Вычислить коэффициент усиления напряжения с помощью формулы Av ≈ — (RC/rπ).
  • Оцените r o , используя Раннее напряжение (VA) и IC.
  • Вычислите R out как ro параллельно с RC.