Bipolar bağlantı transistörlerinde, cihazın baz akıma duyarlılık seviyesini ve kollektöründeki amplifikasyon seviyesini belirleyen faktöre beta veya hFE denir. Bu aynı zamanda cihazın kazancını da belirler.
Başka bir deyişle, BJT, kolektör yükünü en uygun şekilde değiştirmek için nispeten daha yüksek akım kullanırsa, o zaman düşüktür b (beta), tersine, nominal toplayıcı akımını daha düşük baz akımı kullanarak optimum şekilde değiştirebilirse, beta yüksek olarak kabul edilir.
Bu yazıda beta ile ilgili tartışacağız ( b ) ve nedir hFE BJT konfigürasyonlarında. Ac ve dc betalar arasındaki benzerliği bulacağız ve ayrıca BJT devrelerinde beta faktörünün neden bu kadar önemli olduğunu formüllerle kanıtlayacağız.
Bir BJT devresi dc önyargı modu toplayıcı ve temel akımlar arasında bir ilişki kurar I C ve ben B denilen bir miktar aracılığıyla beta ve aşağıdaki ifade ile tanımlanır:
b dc = ben C / ben B ------ (3.10)
Miktarların karakteristik grafik üzerinde belirli bir çalışma noktası üzerinde oluşturulduğu yer.
Gerçek transistör devrelerinde, belirli bir BJT için beta değeri tipik olarak 50 ila 400 arasında değişebilir, burada yaklaşık orta aralık en yaygın değerdir.
Bu değerler bize toplayıcı ile BJT'nin tabanı arasındaki akımların büyüklüğü hakkında bir fikir verir.
Daha kesin olmak gerekirse, bir BJT 200 beta değeriyle belirtilmişse, kollektör akımının kapasitesinin I olduğunu gösterir. C baz akımının 200 katıdır I B.
Veri sayfalarını kontrol ettiğinizde, b dc olarak temsil edilen bir transistörün hFE.
Bu dönemde mektup h transistörde olduğu gibi hibrit kelimesinden esinlenmiştir h ybrid eşdeğer ac devresi, bundan sonraki makalelerimizde bu konu hakkında daha fazla tartışacağız. Abonelikler F içinde ( hFE ) ifadeden çıkarılır f orward akım amplifikasyonu ve terim DIR-DİR ortak ifadesinden alınmıştır- dır-dir bir BJT ortak yayıcı konfigürasyonunda mitter.
Alternatif akım veya bir ac söz konusu olduğunda, beta büyüklüğü aşağıda gösterildiği gibi ifade edilir:
Resmi olarak terim b -e c ortak yayıcı, ileri akım yükseltme faktörü olarak adlandırılır.
Ortak yayıcı devrelerde kolektör akımı tipik olarak BJT devresinin çıkışı haline geldiğinden ve temel akım giriş gibi davranır, amplifikasyon faktör, yukarıdaki isimlendirmede gösterildiği gibi ifade edilir.
Denklem 3.11'in biçimi, biçimine oldukça benzer a ve daha önce tartışıldığı gibi bölüm 3.4 . Bu bölümde, değerini belirleme prosedüründen kaçındık. a ve I arasındaki gerçek değişiklikleri ölçmenin karmaşıklığı nedeniyle karakteristik eğrilerden C ve ben DIR-DİR eğri üzerinde.
Bununla birlikte, 3.11 denklemi için onu biraz açıklıkla açıklamayı mümkün buluyoruz ve dahası, aynı zamanda değerini bulmamızı da sağlıyor. a ve bir türevden.
BJT veri sayfalarında, b ve normalde şu şekilde gösterilir hfe . Burada, farkın yalnızca yazıdaki harflerden kaynaklandığını görebiliriz. fe , kullanılan büyük harfle karşılaştırıldığında küçük harfle yazılır b dc. Burada da h harfi, h ifadede olduğu gibi h ybrid eşdeğer devresi ve fe ifadelerden türetilmiştir f orward akım kazancı ve ortak dır-dir mitter konfigürasyonu.
Şekil 3.14a, Eşitlik 3.11'i bir dizi özellik ile sayısal bir örnek aracılığıyla uygulamanın en iyi yöntemini göstermektedir ve bu Şekil 3.17'de tekrar üretilmiştir.
Şimdi nasıl belirleyebileceğimize bakalım b ve I değerlerine sahip bir çalışma noktası tarafından tanımlanan özelliklerin bir bölgesi için B = 25 μa ve V BU = Şekil 3.17'de gösterildiği gibi 7,5 V.
V'yi kısıtlayan kural BU = sabit, dikey çizginin V'deki çalışma noktasını kesecek şekilde çizilmesini gerektirir BU = 7,5 V. Bu, V değerini verir. BU = Bu dikey çizgi boyunca sabit kalmak için 7,5 V.
I'deki varyasyon B (ΔI B ) Denklem. 3.11 sonuç olarak, Q noktasının her iki tarafında yaklaşık olarak eşit mesafelere sahip olan dikey eksen boyunca Q noktasının (çalışma noktası) iki tarafında birkaç nokta seçilerek açıklanmaktadır.
Belirtilen durum için, büyüklükleri içeren eğriler I B = 20 μA ve 30 μA, Q noktasına yakın kalarak gereksinimleri karşılar. Bunlar ayrıca I seviyelerini belirler. B I değerini enterpolasyon yapma ihtiyacını gerektirmek yerine, zorluk çekmeden tanımlanan B eğriler arasındaki seviye.
En iyi sonuçların tipik olarak ΔI seçilerek belirlendiğine dikkat etmek önemli olabilir. B olabildiğince küçük.
I'nin iki kesişim noktasının olduğu yerde IC'nin iki büyüklüğünü bulabiliriz. B ve dikey eksen, dikey eksen boyunca yatay bir çizgi çizerek ve elde edilen I değerlerini değerlendirerek kesişir. C.
b ve belirli bölge için belirlenen daha sonra aşağıdaki formül çözülerek tanımlanabilir:
Değerleri b ve ve b dc, birbirine oldukça yakın bulunabilir ve bu nedenle sıklıkla birbirleriyle değiştirilebilirler. Anlamı eğer değeri b ve tespit edildiğinde, aynı değeri değerlendirmek için kullanabiliriz b dc ayrıca.
Bununla birlikte, bu değerlerin aynı parti veya lottan olsalar bile BJT'ler arasında değişebileceğini unutmayın.
Tipik olarak, iki betanın değerlerindeki benzerlik, I'in spesifikasyonunun ne kadar küçük olduğuna bağlıdır. CEO belirli bir transistör içindir. Daha küçük ben CEO daha yüksek benzerlik sunacak ve bunun tersi de geçerli olacaktır.
Tercih en az bende sahip olmak olduğu için CEO Bir BJT için değer, iki betanın benzerlik bağımlılığı gerçek ve kabul edilebilir bir oluşum olarak ortaya çıkıyor.
Şekil 3.18'de gösterilen karakteristiğe sahip olsaydık, b ve özelliklerin tüm bölgelerinde benzer,
Görebiliyorsun ki adımım B 10µA olarak ayarlanmıştır ve eğriler, 2 mA olan tüm karakteristik noktalarında aynı dikey boşluklara sahiptir.
Değerini değerlendirirsek b ve belirtilen Q noktasında, aşağıda gösterildiği gibi sonuç üretecektir:
Bu, BJT'nin karakteristiği Şekil 3.18'deki gibi görünürse ac ve dc betaların değerlerinin aynı olacağını kanıtlar. Özellikle, burada fark edebiliriz ki ben CEO = 0µA
Aşağıdaki analizde, sembolleri basit ve temiz tutmak için betaların ac veya dc aboneliklerini görmezden geleceğiz. Bu nedenle herhangi bir BJT yapılandırması için β sembolü hem ac hem de dc hesaplamaları için beta olarak kabul edilecektir.
Daha önce tartıştık önceki yayınlarımızdan birinde alfa . Şimdi, şimdiye kadar öğrenilen temel ilkeleri uygulayarak alfa ve beta arasında nasıl bir ilişki oluşturabileceğimize bakalım.
Β = I kullanarak C / BEN B
anlarız ben B = I C / β,
Benzer şekilde alfa terimi için de aşağıdaki değeri çıkarabiliriz:
α = I C / BEN DIR-DİR , ve ben DIR-DİR = I C / α
Bu nedenle, terimleri değiştirir ve yeniden düzenlersek, aşağıdaki ilişkiyi buluruz:
Yukarıdaki sonuçlar aşağıda belirtildiği gibidir Şekil 3.14a . Beta, ortak bir yayıcı konfigürasyonu için giriş ve çıkış aşamalarındaki akımların büyüklükleri arasında doğrudan bir ilişki tanımlamamıza izin verdiği için çok önemli bir parametre haline gelir. Bu, aşağıdaki değerlendirmelerden anlaşılabilir:
Bu, BJT yapılandırmalarında betanın ne olduğuna ilişkin analizimizi tamamlıyor. Herhangi bir öneriniz veya daha fazla bilginiz varsa, lütfen yorumlar bölümünde paylaşın.
Önceki: Katot Işınlı Osiloskoplar - Çalışma ve Operasyonel Detaylar Sonraki: Değiştirilmiş Sinüs Dalga Biçimi Nasıl Hesaplanır
