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BJT分圧バイアス計算ツール

このBJT分圧バイアス計算ツールは、NPNエミッタ接地回路の静止動作点を求めます。電源電圧、分圧用の2抵抗、コレクタ抵抗、エミッタ抵抗、電流増幅率、想定するベース・エミッタ間電圧をご入力ください。ベース電流による分圧回路の負荷を含めて計算し、各電流、節点電圧、テブナン等価回路を表示しますので、結果の確認や後続の回路検討にご利用いただけます。

● Beta無料・ブラウザ内で実行

無料で実行 API仕様を見る

ご利用方法ウェブAPIメールTelegramアプリ近日

分圧バイアス回路の値をご入力ください

正の直流電源にはsupply_voltageをご使用ください。上側抵抗r1_ohmsは電源とベースを接続し、下側抵抗r2_ohmsはベースとグラウンドを接続します。電源とコレクタの間の抵抗はcollector_resistance_ohms、エミッタとグラウンドの間の抵抗はemitter_resistance_ohmsに入力します。抵抗値はすべてオーム、電圧はボルト、出力電流はアンペアです。current_gainには、想定動作電流における能動領域の電流増幅率betaを指定します。実測したベース・エミッタ間電圧がない場合、シリコントランジスタの初期見積もりとして一般的な0.7 Vを使用できます。ただし、これは一定値ではなく、温度、素子構造、電流密度によって実際の値は変化します。単位の取り違えを防ぐため、フィールド名に単位を明記しています。たとえば47 kΩは47000と入力してください。可能であれば、同じ動作条件に対応する実測値またはデータシート値をご利用ください。

負荷を含む分圧計算の仕組み

簡易計算では分圧回路を無負荷とみなし、supply_voltageにr2_ohmsを掛け、r1_ohmsとr2_ohmsの和で割ってベース電圧を求めることがあります。しかし実際のベースには電流が流れます。分圧電流がベース電流に比べて十分大きくない場合、この近似はベース電圧とエミッタ電圧を過大評価します。本ツールでは最初に2本の抵抗をテブナン等価回路へ置き換えます。これは理想電圧源と、両抵抗の並列合成値を直列にした回路です。次に、その抵抗、ベース・エミッタ間電圧、betaに1を加えて換算したエミッタ抵抗を含めてベース電流を解きます。コレクタ電流はベース電流のbeta倍、エミッタ電流は両電流の和です。その後、負荷時のベース電圧を再構成します。出力にはテブナン電圧と抵抗も含まれるため、無負荷近似と比較し、分圧回路が十分に低インピーダンスかをご確認いただけます。

静止動作点の妥当性をご確認ください

算出される電流は、betaとベース・エミッタ間電圧を固定した能動領域のトランジスタモデルに基づきます。電流を求めた後、電源電圧からコレクタ抵抗の電圧降下を引いてコレクタ電圧を計算し、さらにコレクタ・エミッタ間電圧を求めます。この値が0.2 V以下になる場合、入力条件は飽和を示すため、能動領域モデルの結果をそのまま表示せず入力エラーを返します。正常な結果も公称動作点としてお扱いください。実際のトランジスタではbetaのばらつきが大きく、ベース・エミッタ間電圧も電流と温度で変わります。データシートにある妥当なbetaの下限と上限で再計算し、信号振幅に必要な電圧余裕をご確認ください。低インピーダンスの分圧回路はbeta依存性を抑えますが、待機電流が増えます。大きなエミッタ抵抗は帰還による安定性を高める一方、電圧余裕を消費します。最終設計では、抵抗公差、負荷、電源変動、温度範囲を含むシミュレーションと実測でご検証ください。

活用例

小信号増幅器の動作点を決める

コレクタで利用できる電圧振幅を確認する前に、直流ベース電圧と各電流を見積もれます。

分圧回路の負荷誤差を調べる

負荷時のベース電圧とテブナン電圧を比較し、分圧回路のインピーダンスが十分低いかを判断できます。

電流増幅率のばらつきを評価する

betaの下限、標準値、上限を入力し、静止電流がどの程度変化するかをご確認いただけます。

よくある質問

計算料金はいくらですか？

APIリクエスト1回の料金は$0.002です。ブラウザ版では、同じ決定論的計算を端末内で実行します。

ベース電流による負荷を含みますか？

はい。分圧回路をテブナン電圧とテブナン抵抗に変換し、その抵抗をベース電流の式に含めます。

どのトランジスタ回路を想定していますか？

正電源とグラウンド間の分圧回路およびグラウンドへ接続するエミッタ抵抗を備えたNPNエミッタ接地回路を想定しています。

数値が正しくても飽和エラーになるのはなぜですか？

betaを用いる式は能動領域を表します。コレクタ・エミッタ間が0.2 V以下になる予測では、このモデルが適用できません。

電流はミリアンペアで表示されますか？

いいえ、アンペアで表示します。ミリアンペアへ換算する場合は1000を掛けてください。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/elec/bjt-divider-bias

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/elec/bjt-divider-bias \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"supply_voltage":12,"r1_ohms":47000,"r2_ohms":10000,"collector_resistance_ohms":2200,"emitter_resistance_ohms":1000,"current_gain":100}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/elec/bjt-divider-bias", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "supply_voltage": 12,
    "r1_ohms": 47000,
    "r2_ohms": 10000,
    "collector_resistance_ohms": 2200,
    "emitter_resistance_ohms": 1000,
    "current_gain": 100
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/elec/bjt-divider-bias",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "supply_voltage": 12,
    "r1_ohms": 47000,
    "r2_ohms": 10000,
    "collector_resistance_ohms": 2200,
    "emitter_resistance_ohms": 1000,
    "current_gain": 100
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/elec/bjt-divider-bias", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"supply_voltage":12,"r1_ohms":47000,"r2_ohms":10000,"collector_resistance_ohms":2200,"emitter_resistance_ohms":1000,"current_gain":100}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"supply_voltage":12,"r1_ohms":47000,"r2_ohms":10000,"collector_resistance_ohms":2200,"emitter_resistance_ohms":1000,"current_gain":100}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/elec/bjt-divider-bias", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "supply_voltage": 12,
  "r1_ohms": 47000,
  "r2_ohms": 10000,
  "collector_resistance_ohms": 2200,
  "emitter_resistance_ohms": 1000,
  "current_gain": 100
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "elec.bjt_divider_bias",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

KITの完全なドキュメントを見る →