Phân cực BJT tạo khoảng cho tín hiệu nhỏ

Phân cực trước, tín hiệu sau

Transistor lưỡng cực có thể khuếch đại biến thiên nhỏ quanh điểm làm việc DC. Với NPN hoạt động tích cực thuận, dùng $I_C\approx\beta I_B$ và xấp xỉ $V_{BE}$ đã chọn. β và VBE đều không là hằng chính xác. Bão hòa và ngắt là vùng hoạt động khác, nên kiểm tra điện áp sau dùng mô hình vùng tích cực.

Xét mạch 5 V cố ý lý tưởng hóa với cực gốc giữ bằng nguồn lý tưởng 1.7 V, điện trở cực phát 1 kΩ xuống ground, điện trở cực góp 2 kΩ tới 5 V. Giả định VBE = 0.7 V và β = 100. Điện áp cực phát là 1 V, dòng cực phát 1 mA. Dòng cực góp bằng β/(β+1) nhân dòng cực phát, tức 0.990099 mA. Điện áp cực góp 3.019802 V, VCE là 2.019802 V.

Tuyến tính hóa gần điểm làm việc đó

Tại xấp xỉ nhiệt độ phòng VT = 25.85 mV, độ hỗ dẫn $g_m=I_C/V_T$ là 38.3017 mS. Nghịch đảo khoảng 26.1085 Ω. Bỏ điện trở đầu ra transistor và coi β lớn cho ước tính tín hiệu nhỏ đơn giản, điện trở cực phát không có tụ nối tắt cho độ lợi $-R_C/(R_E+1/g_m)$, khoảng −1.9491.

Vì vậy tín hiệu cực gốc đỉnh 10 mV tạo biến thiên cực góp đảo pha đỉnh khoảng 19.49 mV. Ước tính tín hiệu nhỏ là cục bộ; tăng biên độ đến khi transistor ngắt hay bão hòa phá mô hình tuyến tính. Điện trở cực phát giảm độ lợi nhưng làm hành vi ít phụ thuộc β và đặc tính tiếp giáp thô hơn.

Nguồn cực gốc quan trọng

Nguồn cực gốc lý tưởng có thể cấp dòng cực gốc khoảng 9.90 μA không sụt áp. Không thể giả định bộ chia điện trở thực lý tưởng. Thay bằng điện áp và điện trở Thevenin, tính dòng cực gốc rồi giải lại điểm DC. Tụ ghép và tụ nối tắt còn có hiệu ứng phụ thuộc tần số.

Ghi điểm phân cực riêng với độ lợi tín hiệu, nêu xấp xỉ tạo mỗi con số. Ước tính transistor sách giáo khoa không phải mô hình linh kiện đạt chuẩn hay thiết kế khuếch đại vật lý bảo đảm.