Förstå hur man beräknar vinst- och utgångsbeständighet hos bipolär korstransistor (BJT) förstärkare är avgörande för att utforma effektiva elektroniska kretsar. Dessa parametrar påverkar förstärkarens prestanda och stabilitet. Denna artikel ger praktiska metoder för att bestämma dessa värden med hjälp av förenklade modeller och formler.

Beräkning av spänningsvinst

Spänningsvinsten (A]]]v[]) av en BJT-förstärkare kan approximeras med hjälp av den lillasignalmodellen. Den bestäms främst av samlarmotståndet (R]]]][) och transistorns inmatningsimpedans.

Grundformeln är:

][[]]v] ≈ (R]]][]]][ π[]

där rπ är ingångsmotståndet som tittar in i basen, beräknat som:

[[]π]= β/g[]][][]]][[[[[[[[[]]]]]]][[[[[[[[[[[[[FL]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]][[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[[

med β som den nuvarande vinsten och g]]m]] transconductance, som kan approximeras av:

]][[]][] = I[[]]][]]][][[]]]]

Beräkning av utgångsmotstånd

Utgångsbeständigheten (R]out]]) av en BJT-förstärkare påverkas av transistorns utgångsegenskaper och samlarmotståndet. Det kan approximeras som:

][[[]][[]]]][]] || R[]][]]]]

där r]] är transistorns småsignalmotstånd, ofta uppskattat av:

][[]][]] = V[[]]]][]][][[]]]]

Praktiska beräkningssteg

För att bestämma vinst- och utgångsbeständighet praktiskt taget, följ dessa steg:

  • Identifiera kollektivt motstånd (R ]] []) och bias ström (I]]]]C).
  • Beräkna g ] m med I]]C[]] och V[]]]][[]]] (cirka 25 mV vid rumstemperatur).
  • Fastställ r[π[]] med β och g[]]m[]]]].
  • Beräkning av spänningsvinsten med formeln A[]v[] ≈ - (R]]]C[]]/R[π).
  • ][[]] med hjälp av den tidiga spänningen (V[]]]]]A]]) och I]][]]]].
  • ][[]] som r[[]]]]][]]] parallellt med R[]]][[[]]]]]]]].