Математические модели в инженерии
Расчет сопротивления к получению и выходу в усилителях Bjt: практические подходы
Table of Contents
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.