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エミッタ接地回路の電圧利得計算ツール

この計算ツールは、コレクタ抵抗、バイパスされていないエミッタ抵抗、トランジスタのトランスコンダクタンスから、エミッタ接地増幅回路の中域小信号利得を推定します。エミッタ抵抗による負帰還を含む近似式を使い、符号付き電圧利得、その絶対値、負帰還係数を返します。負号はコレクタ出力で位相が反転することを示します。出力抵抗、信号源の負荷、コンデンサの周波数特性を無視できる場合の設計確認にご利用ください。

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ご利用方法ウェブAPIメールTelegramアプリ近日

有効な小信号回路値を入力します

RC はオーム、バイパスされていない RE はオーム、gm はジーメンスで入力してください。RC には、小信号モデルでコレクタから見える抵抗を指定します。後段回路がコレクタを負荷する場合は、その負荷と実際のコレクタ抵抗をあらかじめ並列合成し、有効値を入力してください。RE には、解析対象の周波数で信号に作用する抵抗だけを含めます。理想的なコンデンサによってエミッタ抵抗が完全にバイパスされる場合、エミッタは交流的に接地されるため、ゼロを入力します。トランスコンダクタンスは選択した直流動作点の値であり、通常はコレクタ電流から求めます。単位には SI 基本単位を使用し、4.7 キロオームは 4700、40 ミリジーメンスは 0.04 と入力してください。単位を統一することで、無次元の電圧利得比を正しく計算できます。

利得の計算式と符号を読み取ります

計算式は Av = -gm × RC / (1 + gm × RE) です。エミッタ抵抗による負帰還がない場合、分子 -gm × RC が理想化された利得になります。バイパスされていないエミッタ抵抗は局所的な負帰還を加え、その効果は分母 1 + gm × RE で表されます。分母が大きくなるほど利得の絶対値は小さくなりますが、一般に安定性、直線性、入力範囲は改善します。結果には符号付き利得、正の絶対値、負帰還がない場合の利得、負帰還係数が含まれます。-37.6 V/V という結果は、小さな正の入力変化に対し、約 37.6 倍の大きさで逆向きの出力変化が生じることを意味します。これは線形小信号の結果であり、電源電圧を超える出力や任意の入力振幅での直線動作を保証するものではありません。

近似式の適用範囲を確認します

この計算ツールは、簡潔な中域モデルを意図的に採用しています。トランジスタの出力抵抗、有限の beta が信号源に与える影響、信号源抵抗、その他の負荷は、RC の有効値に利用者が含めない限り考慮されません。また、gm が実際の動作点に対応し、トランジスタが能動領域に留まることを前提とします。低周波または高周波では、結合コンデンサ、エミッタバイパスコンデンサ、接合容量、配線の寄生成分によって利得が大きく変化する場合があります。部分的にしか効かないバイパスコンデンサは、単一の実数 RE ではなく周波数依存のインピーダンスモデルが必要です。大信号では遮断、飽和、クリッピング、非線形ひずみが起こり得ます。部品選定に精度が影響する場合は、一次近似として扱い、詳細モデル、回路シミュレーション、実測結果と比較してください。

活用例

エミッタ接地設計を確認する

RC、バイパスされていない RE、動作点のトランスコンダクタンスから中域の符号付き利得を推定します。

エミッタ負帰還を比較する

RE を変更し、局所負帰還による利得低下と負帰還係数の増加を確認します。

小信号解析を検算する

シミュレーションや実験を行う前に、手計算した利得を決定論的な結果と比較します。

よくある質問

どの計算式を使用しますか？

エミッタ抵抗による負帰還を含む小信号近似式 Av = -gm × RC / (1 + gm × RE) を使用します。

電圧利得が負になるのはなぜですか？

負号は位相反転を示します。小信号入力が増加すると、コレクタ出力電圧は低下します。

エミッタ抵抗がバイパスされている場合は何を入力しますか？

対象周波数でエミッタが交流的に接地される場合はゼロを入力します。部分的なバイパスには周波数依存のモデルが必要です。

コレクタの負荷は結果に影響しますか？

はい。RC と外部負荷の並列合成値など、コレクタから見た有効抵抗を入力してください。

トランジスタの出力抵抗は含まれますか？

いいえ。出力抵抗、有限 beta による信号源負荷、容量、非線形な大信号限界は含みません。

API での計算料金はいくらですか？

API リクエストごとに $0.002 がかかります。同じ決定論的計算をブラウザでも実行できます。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/elec/common-emitter-gain

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/elec/common-emitter-gain \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"collector_resistance_ohms":4700,"emitter_resistance_ohms":100,"transconductance_siemens":0.04}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/elec/common-emitter-gain", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "collector_resistance_ohms": 4700,
    "emitter_resistance_ohms": 100,
    "transconductance_siemens": 0.04
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/elec/common-emitter-gain",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "collector_resistance_ohms": 4700,
    "emitter_resistance_ohms": 100,
    "transconductance_siemens": 0.04
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/elec/common-emitter-gain", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"collector_resistance_ohms":4700,"emitter_resistance_ohms":100,"transconductance_siemens":0.04}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"collector_resistance_ohms":4700,"emitter_resistance_ohms":100,"transconductance_siemens":0.04}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/elec/common-emitter-gain", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "collector_resistance_ohms": 4700,
  "emitter_resistance_ohms": 100,
  "transconductance_siemens": 0.04
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "elec.common_emitter_gain",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

KITの完全なドキュメントを見る →