BJT

差动放大器计算器

BJT Differential Pair Analysis

电路参数

V
Ω

晶体管参数

V
MHz
pF
pF

直流工作点 (DC Operating Point)

VB (Base) - V
VE (Emitter) - V
VC (Collector) - V
IE (Tail Total) - mA
IC (Total) - mA
IB (Total) - mA

交流小信号参数 (AC Small Signal)

Gain (A) -
gm - S
rπ (Input Z) - Ω
re (Intrinsic) - Ω
RIN (Amp) - KΩ

频率响应 (Frequency Response)

fP1 (Input Pole) - MHz
fP2 (Output Pole) - MHz
*The lower pole dominates the bandwidth.
Derived CBE: - pF
Alpha: -

功能详解

直流偏置分析

计算基极(VB)、发射极(VE)、集电极(VC)的静态电压及各支路电流,验证晶体管是否处于线性放大区。使用尾电流源(由 RE 设定)来偏置差分对。

交流小信号分析

基于混合-π模型,计算跨导 (gm)、输入电阻 (rπ)、本征发射极电阻 (re) 及差模电压增益 (Av)。考虑了源电阻 (Rs) 对增益的衰减作用。

频率响应

估算输入极点 (fP1) 和输出极点 (fP2),确定放大器的 -3dB 带宽。计算考虑了密勒效应(Miller Effect)对输入电容的影响。

常见问题与技巧

如何提高电压增益?

增加集电极电阻 RC 或减小发射极电阻 RE(从而增加尾电流)可以提高增益。注意这可能会影响输出摆幅线性度和带宽。

什么是 fT?

fT 是晶体管的特征频率(电流增益带宽积)。当工作频率接近 fT 时,晶体管的增益能力将显著下降。通常设计频率应远低于 fT。

输入极点 fP1 是如何计算的?

由源内阻 Rs、放大器输入阻抗 RIN 以及等效输入电容决定。等效输入电容包含了 CBE 和经密勒效应放大的 CCB。