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BJT トランジスタバイアスポイント計算ツール

コレクタ電流、ベース電圧、VCE、電力損失、および動作領域を含むBJT分圧器のバイアスのQ点を計算

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公式

V_th = V_CC × R2/(R1+R2), I_C = (V_th − V_BE) / (R_E + R_th/β)

V_thThevenin base voltage (V)
R_thThevenin base resistance (Ω)
I_CCollector current (A)
V_CECollector-emitter voltage (V)
βCurrent gain

仕組み

バイポーラ接合トランジスタ(BJT)は、電子回路で電気信号を増幅または切り替えるために使用される基本的な半導体デバイスです。バイアスポイント(Qポイント)はトランジスタのDC動作状態を表し、それによってトランジスタの小信号特性と線形動作領域が決まります。適切なトランジスタ性能を確保し、歪みを最小限に抑え、さまざまな動作条件で一貫した増幅を維持するためには、正しいバイアスポイントを設定することが重要です。

計算例

VCC = 12V、RC = 1kΩ、RB = 100kΩ、β (電流ゲイン) = 100のBJT回路を考えてみます。バイアスポイントを計算するには、まず、分圧器の式(IB = (VCC-VBE) /RB)を使用してベース電流(IB)を求めます。VBE 約 0.7 V と仮定すると、IB = (12V-0.7V) /100kΩ = 0.113 mA になります。次に、IC = β* IB (11.3mA) でコレクタ電流 (IC) を計算します。コレクタ-エミッタ間電圧 (VCE) は VCE = VCC-IC * RC を使用して求めることができ、結果は約1.3Vになります。

実践的なヒント

  • バイアス回路を設計する前に、必ずトランジスタの最大定格を確認してください
  • 分圧器バイアスのような温度安定性のあるバイアス技術を使用する
  • バイアス点を安定させるために負のフィードバックを使用することを検討してください
  • 個々のトランジスタによって異なる可能性があるため、実際のβ (電流ゲイン) を測定してください

よくある間違い

  • トランジスタの特性に対する温度の影響を無視
  • ベース抵抗値の計算ミス
  • トランジスタ固有のVBEの変動は考慮しない
  • 電力損失制限の見落とし

よくある質問

バイアスをかけることでトランジスタの動作点が確立され、増幅やスイッチングの用途に必要な領域で動作することが保証されます。
温度が上昇すると、ベース・エミッタ間電圧が低下し、コレクタ電流が増加して、バイアス・ポイントが不安定になる可能性があります。
理想的なバイアスポイントは通常、トランジスタの線形領域の中央にあるため、歪みのない対称的な信号振幅を最大化できます。

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