Смещение BJT создаёт место малому сигналу

Сначала смещение, затем сигнал

Биполярный транзистор может усиливать малое изменение около рабочей точки DC. Для NPN в прямом активном режиме используйте $I_C\approx\beta I_B$ и выбранное приближение $V_{BE}$. Ни β, ни VBE не являются точными константами. Насыщение и отсечка — другие режимы, поэтому проверяйте напряжения после использования активной модели.

Рассмотрим намеренно идеализированную цепь 5 V с базой от идеального источника 1.7 V, эмиттерным резистором 1 kΩ к земле и коллекторным 2 kΩ к 5 V. Предположите VBE = 0.7 V и β = 100. Напряжение эмиттера — 1 V, ток — 1 mA. Ток коллектора — β/(β+1) от тока эмиттера, или 0.990099 mA. Напряжение коллектора — 3.019802 V, VCE — 2.019802 V.

Линеаризуйте около рабочей точки

При приближении комнатной температуры VT = 25.85 mV крутизна $g_m=I_C/V_T$ равна 38.3017 mS. Обратная величина — примерно 26.1085 Ω. Игнорируя выходное сопротивление транзистора и считая β большим для простой малосигнальной оценки, нешунтированный резистор эмиттера даёт усиление $-R_C/(R_E+1/g_m)$, примерно −1.9491.

Сигнал базы пиком 10 mV поэтому создаёт примерно 19.49 mV пикового инвертированного изменения коллектора. Оценка локальна; увеличение амплитуды до отсечки или насыщения нарушает линейную модель. Эмиттерный резистор снижает усиление, но делает поведение менее зависимым от β и исходной характеристики перехода.

Источник базы важен

Наш идеальный источник базы может дать примерно 9.90 μA тока базы без просадки. Реальный резистивный делитель нельзя считать идеальным. Замените его напряжением и сопротивлением Тевенина, включите ток базы и решите DC-точку заново. Разделительные и шунтирующие конденсаторы тоже имеют частотные эффекты.

Записывайте рабочую точку отдельно от усиления сигнала и задавайте приближения каждого числа. Учебная оценка транзистора не является квалифицированной моделью устройства или гарантированным физическим усилителем.