Calcolatore di polarizzazione BJT con partitore

Inserisca alimentazione, resistenze del partitore, resistenze di collettore ed emettitore, guadagno di corrente e caduta base-emettitore ipotizzata. Il calcolo considera il carico dovuto alla corrente di base e restituisce correnti, tensioni dei nodi ed equivalente di Thévenin, così che Lei possa verificare con chiarezza il risultato.

Descriva la rete di polarizzazione

Usi supply_voltage per l’alimentazione continua positiva. La resistenza superiore r1_ohms collega l’alimentazione alla base, mentre r2_ohms collega la base a massa. Indichi in collector_resistance_ohms la resistenza tra alimentazione e collettore e in emitter_resistance_ohms quella tra emettitore e massa. Tutte le resistenze vanno espresse in ohm, le tensioni in volt e le correnti restituite sono in ampere. current_gain rappresenta il beta in regione attiva previsto alla corrente di lavoro. Se non dispone di una caduta base-emettitore misurata, 0.7 V è una prima stima comune per un transistor al silicio. Non è però una costante universale: temperatura, struttura del dispositivo e densità di corrente modificano il valore reale. Le unità compaiono nei nomi dei campi per evitare di confondere kiloohm e ohm. Per esempio, inserisca 47000 per 47 kΩ. Quando disponibili, utilizzi misure o dati del costruttore riferiti alla stessa condizione operativa.

Comprenda il calcolo del partitore caricato

Una stima rapida considera spesso il partitore a vuoto e ricava la tensione di base moltiplicando supply_voltage per r2_ohms e dividendo per la somma di r1_ohms e r2_ohms. Una base reale assorbe corrente, quindi tale scorciatoia può sovrastimare le tensioni di base ed emettitore quando la corrente nel partitore non è molto maggiore della corrente di base. Il calcolatore sostituisce innanzitutto le due resistenze con l’equivalente di Thévenin: un generatore ideale in serie al loro parallelo. Risolve poi la corrente di base includendo tale resistenza, la caduta base-emettitore e la resistenza di emettitore riflessa mediante beta più uno. La corrente di collettore è beta volte quella di base, mentre la corrente di emettitore è la loro somma. La tensione di base viene quindi ricostruita. L’uscita riporta anche tensione e resistenza di Thévenin, permettendoLe di confrontare il risultato sotto carico con l’approssimazione a vuoto e di valutare la rigidità del partitore.

Verifichi l’attendibilità del punto di riposo

Le correnti calcolate derivano da un modello del transistor in regione attiva, con beta e tensione base-emettitore fissi. Dopo averle determinate, il calcolatore trova la tensione di collettore sottraendo dall’alimentazione la caduta sulla resistenza di collettore, quindi ricava la tensione collettore-emettitore. Se il valore è uguale o inferiore a 0.2 V, i dati implicano saturazione e viene restituito un errore anziché un risultato inaffidabile del modello attivo. Anche un risultato accettato rappresenta soltanto un punto nominale. Il beta dei componenti reali può variare molto e la tensione base-emettitore dipende da corrente e temperatura. Ripeta il calcolo con i limiti plausibili di beta e controlli che rimanga un margine adeguato per il segnale. Un partitore più rigido riduce la sensibilità al beta ma assorbe più corrente; una resistenza di emettitore maggiore stabilizza il circuito, però riduce il margine di tensione. Nel progetto finale confronti il risultato con simulazioni e misure comprendenti tolleranze, carico, alimentazione e temperatura.