Kaj je beta (β) v BJT-jih

V bipolarnih križnih tranzistorjih se faktor, ki določa raven občutljivosti naprave na osnovni tok, in stopnjo ojačanja na njegovem kolektorju imenuje beta ali hFE. To določa tudi dobiček naprave.

Z drugimi besedami, če BJT za relativno optimalno preklapljanje obremenitve kolektorja uporablja relativno višji tok, ima ta nizko b (beta), nasprotno pa, če lahko nazivni kolektorski tok optimalno preklopi z uporabo nižjega osnovnega toka, potem se njegova beta šteje za visoko.

V tem članku bomo razpravljali o beta ( b ) in kaj je hFE v konfiguracijah BJT. Ugotovili bomo podobnost med beljakovinami AC in DC in s formulami tudi dokazali, zakaj je faktor beta tako pomemben v vezjih BJT.

BJT vezje v dc način pristranskosti tvori razmerje med kolektorskim in osnovnim tokom I C in jaz B skozi imenovano količino beta , in se identificira z naslednjim izrazom:

b enosmerno = jaz C / jaz B ------ (3.10)

kjer so količine določene na določeni operativni točki na karakterističnem grafu.

V resničnih tranzistorskih tokokrogih se lahko vrednost beta za dani BJT običajno spreminja v območju od 50 do 400, pri čemer je približno srednji obseg najpogostejša vrednost.

Te vrednosti nam dajo predstavo o velikosti tokov med kolektorjem in dnom BJT.

Natančneje, če je BJT določen z beta vrednostjo 200, pomeni, da je zmogljivost njegovega kolektorskega toka I C je 200-krat več osnovnega toka I B.

Ko preverite podatkovne liste, boste ugotovili, da b enosmerno tranzistorja, ki je predstavljen kot hFE.

V tem izrazu pismo h je navdihnjen z besedo hibrid kot pri tranzistorju h ybrid enakovredno izmenično vezje, o tem bomo razpravljali več v naslednjih člankih. Naročniki F v ( hFE ) je izvlečeno iz besedne zveze f ojačevalnik navzgor in izraz JE je vzet iz besedne zveze je mitter v konfiguraciji skupnega oddajnika BJT.

Ko gre za izmenični tok ali izmenični tok, je beta-velikost izražena, kot je prikazano spodaj:

Formalno izraz b do c se imenuje ojačevalni faktor skupnega oddajnika.

Ker v vezjih s skupnim oddajnikom tok kolektorja običajno postane izhod BJT vezja in osnovni tok deluje kot vhod, ojačanje faktor je izražen, kot je prikazano v zgornji nomenklaturi.

Oblika enačbe 3.11 je zelo podobna obliki a in kot smo razpravljali v našem prejšnjem oddelek 3.4 . V tem poglavju smo se izognili postopku določanja vrednosti a in iz karakterističnih krivulj zaradi zapletenosti merjenja resničnih sprememb med I C in jaz JE čez krivuljo.

Vendar pa je za enačbo 3.11 mogoče razložiti z nekaj jasnosti, poleg tega pa nam omogoča tudi iskanje vrednosti a in iz izpeljave.

V podatkovnih listih BJT b in je običajno prikazano kot hfe . Tu lahko vidimo, da je razlika le v črkah znaka fe , ki so v malih črkah v primerjavi z velikimi, kot se uporabljajo za b enosmerno Tudi tu se črka h uporablja za identifikacijo h kot v frazi h ybrid ekvivalentno vezje in fe izhaja iz besednih zvez f trenutni dobiček in skupni je mitter konfiguracija.

Slika 3.14a prikazuje najboljši način izvajanja enačbe 3.11 s pomočjo numeričnega primera z naborom značilnosti, kar je spet prikazano na sliki 3.17.

Zdaj pa poglejmo, kako lahko določimo b in za območje značilnosti, ki jih določa delovna točka z vrednostmi I B = 25 μa in V TO = 7,5 V, kot je prikazano na sliki 3.17.

Pravilo, ki omejuje V TO = konstanta zahteva, da se navpična črta nariše tako, da prereže delovno točko v V TO = 7,5 V. Tako dobimo vrednost V TO = 7,5 V, da ostane konstanta skozi to navpično črto.

Razlike v I B (ΔI B ), kot je razvidno iz enačbe 3.11 je zato opisan z izbiro nekaj točk na obeh straneh točke Q (delovne točke) vzdolž navpične osi, ki ima približno enakomerne razdalje na obeh straneh točke Q.

Za prikazane razmere krivulje, ki vključujejo velikosti I B = 20 μA in 30 μA izpolnjujeta zahteve tako, da ostaneta blizu točke Q. Ti poleg tega določajo ravni I B ki so definirane brez težav, namesto da bi potrebovali interpolacijo I B ravni med krivuljama.

Morda je pomembno omeniti, da se najboljši rezultati običajno določijo z izbiro ΔI B čim manjši.

Na mestu, kjer sta križišči I, lahko ugotovimo dve velikosti IC B in navpična os seka z risanjem vodoravne črte čez navpično os in z ovrednotenjem dobljenih vrednosti I C.

The b in določeno za določeno regijo, potem lahko identificiramo z rešitvijo formule:

Vrednosti b in in b enosmernega toka je mogoče najti med seboj razmeroma blizu, zato bi jih lahko pogosto zamenjali. Pomen, če je vrednost b in je identificirana, bomo morda lahko isto vrednost uporabili za ocenjevanje b dc tudi.

Vendar ne pozabite, da se lahko te vrednosti razlikujejo glede na BJT, tudi če izhajajo iz iste serije ali serije.

Običajno je podobnost vrednosti obeh beta odvisna od tega, kako majhna je specifikacija I direktor je za določen tranzistor. Manjši I direktor bo predstavljala večjo podobnost in obratno.

Ker je prednost, da imam najmanj jaz direktor vrednosti za BJT, se izkaže, da je odvisnost obeh beta podobnost resničen in sprejemljiv pojav.

Če bi imeli značilnost, kot je prikazana na sliki 3.18, bi imeli b in podobna v vseh regijah značilnosti,

Vidite, da je korak jaz B je nastavljena na 10µA in krivulje imajo enake navpične prostore v vseh značilnostnih točkah, kar je 2 mA.

Če ocenimo vrednost b in na navedeni točki Q, bi dal rezultat, kot je prikazano spodaj:

To dokazuje, da bodo vrednosti AC in DC beta enake, če se značilnost BJT pojavi kot na sliki 3.18. Natančneje tukaj lahko opazimo, da je I direktor = 0µA

V naslednji analizi bomo ignorirali pretvornike ac ali dc za beta samo zato, da bodo simboli preprosti in čisti. Zato bo pri kateri koli konfiguraciji BJT simbol β veljal za beta pri izračunih izmeničnega in enosmernega toka.

V zvezi z alfa v enem od naših prejšnjih prispevkov . Poglejmo zdaj, kako lahko vzpostavimo razmerje med alfa in beta z uporabo do sedaj naučenih temeljnih načel.

Uporaba β = I C / JAZ B

dobimo jaz B = Jaz C / β,

Podobno tudi za izraz alfa lahko ugotovimo naslednjo vrednost:

α = I C / JAZ JE , in jaz JE = Jaz C / α

Zato z zamenjavo in prerazporeditvijo izrazov najdemo naslednje razmerje:

Zgornji rezultati so navedeni v Slika 3.14a . Beta postane ključni parameter, saj nam omogoča, da ugotovimo neposredno povezavo med jakostmi tokov na vhodni in izhodni stopnji za konfiguracijo skupnega oddajnika. To lahko potrdimo iz naslednjih ocen:

S tem smo zaključili našo analizo, kaj je beta v konfiguracijah BJT. Če imate kakšne predloge ali dodatne informacije, prosimo, delite jih v oddelku za komentarje.