Hva er beta (β) i BJTs

I bipolare krysstransistorer blir faktoren som bestemmer følsomhetsnivået til enheten for basestrøm, og forsterkningsnivået ved samleren kalles beta eller hFE. Dette bestemmer også gevinsten til enheten.

Med andre ord, hvis BJT bruker relativt høyere strøm for å bytte samlerbelastning optimalt, har den lav b (beta), omvendt hvis den er i stand til å bytte den nominelle samlerstrømmen optimalt ved hjelp av lavere basestrøm, da betas den som høy.

I denne artikkelen vil vi diskutere om beta ( b ) og hva er hFE i BJT-konfigurasjoner. Vi vil finne likheten mellom ac og dc beta, og også bevise gjennom formler hvorfor faktoren beta er så viktig i BJT-kretser.

En BJT-krets i DC-skjevhetsmodus danner et forhold på tvers av samleren og basestrømmene C og jeg B gjennom en mengde som kalles beta , og det er identifisert med følgende uttrykk:

b likestrøm = Jeg C / Jeg B ------ (3.10)

hvor mengdene er etablert over et bestemt driftspunkt i den karakteristiske grafen.

I ekte transistorkretser kan verdien av beta for en gitt BJT typisk variere i området 50 til 400, hvor det omtrentlige mellomområdet er den vanligste verdien.

Disse verdiene gir oss en ide om størrelsen på strømmen mellom samleren og basen til BJT.

For å være mer presis, hvis en BJT er spesifisert med en betaverdi på 200, betyr det at kapasiteten til samlerstrømmen I C er 200 ganger mer grunnstrømmen I B.

Når du sjekker datablad vil du oppdage at b likestrøm av en transistor som er representert som hFE.

I dette begrepet brevet h er inspirert av ordet hybrid som i transistor h ybrid ekvivalent vekselstrømkrets, vil vi diskutere mer om dette i våre kommende artikler. Abonnementene F i ( hFE ) er hentet fra frasen f fremoverstrømforsterkning og begrepet ER er hentet fra uttrykket vanlig- er mitter i henholdsvis BJT common-emitter-konfigurasjon.

Når vekselstrøm eller vekselstrøm er involvert, uttrykkes beta-størrelsen som vist nedenfor:

Formelt sett begrepet b til c er referert til som vanlig-emitter, frem-strøm forsterkningsfaktor.

Siden i vanlige emitterkretser blir kollektorstrømmen vanligvis utgangen til BJT-kretsen, og basisstrømmen fungerer som inngangen, forsterkning faktor uttrykkes som vist i ovennevnte nomenklatur.

Formatet på ligning 3.11 ligner ganske formatet på en og som diskutert i vår tidligere avsnitt 3.4 . I denne delen unngikk vi prosedyren for å bestemme verdien av en og fra karakteristikkkurvene på grunn av den involverte kompleksiteten ved å måle de ekte endringene mellom jeg C og jeg ER over kurven.

For ligningen 3.11 finner vi imidlertid det mulig å forklare det med en viss klarhet, og videre tillater det oss også å finne verdien av en og fra en avledning.

I BJT-datablad, b og vises normalt som hfe . Her kan vi se at forskjellen bare er i bokstaven til fe , som er med små bokstaver sammenlignet med store bokstaver som brukt til b likestrøm Også her brukes bokstaven h for å identifisere h som i frasen h ybrid ekvivalent krets, og fe er avledet fra setningene f fremadgående gevinst og felles- er mitter konfigurasjon.

Fig 3.14a viser den beste metoden for å implementere Eq.3.11 gjennom et numerisk eksempel, med et sett med egenskaper, og dette er produsert igjen i Fig. 3.17.

La oss nå se hvordan vi kan bestemme b og for et område av karakteristikkene identifisert av et driftspunkt som har verdiene I B = 25 μa og V. DETTE = 7,5 V som vist i figur 3.17.

Regelen som begrenser V DETTE = konstant krever at den vertikale linjen tegnes slik at den skjærer gjennom driftspunktet ved V DETTE = 7,5 V. Dette gjengir verdien V DETTE = 7,5 V for å forbli konstant gjennom hele denne vertikale linjen.

Variasjonen i jeg B (ΔI B ) som tydelig i likn. 3.11 er følgelig beskrevet ved å velge et par punkter på de to sidene av Q-punktet (operasjonspunktet) langs den vertikale aksen som har tilnærmet ensartede avstander på hver side av Q-punktet.

For den angitte situasjonen kurver som involverer størrelsene I B = 20 μA og 30 μA tilfredsstiller kravene ved å holde seg nær Q-punktet. Disse etablerer videre nivåene av jeg B som er definert uten problemer i stedet for å kreve behovet for å interpolere jeg B nivå mellom kurvene.

Det kan være viktig å merke seg at de beste resultatene bestemmes typisk ved å velge ΔI B så liten som mulig.

Vi kan finne ut de to størrelsene på IC på stedet der jeg krysser de to kryssene B og den vertikale aksen krysser hverandre ved å tegne en horisontal linje over den vertikale aksen og ved å evaluere de resulterende verdiene til I C.

De b og etablert for den spesifikke regionen kunne deretter identifiseres ved å løse formelen:

Verdiene av b og og b DC kan bli funnet rimelig nær hverandre, og derfor kan de ofte byttes ut. Betydning hvis verdien av b og identifiseres, kan det hende at vi kan bruke samme verdi for vurdering b likestrøm også.

Husk imidlertid at disse verdiene kan variere på tvers av BJT, selv om de er fra samme batch eller parti.

Vanligvis avhenger likheten i verdiene til de to betaene av hvor liten spesifikasjonen til jeg administrerende direktør er for den bestemte transistoren. Mindre jeg administrerende direktør vil presentere høyere likhet og omvendt.

Siden preferansen er å ha minst jeg administrerende direktør verdi for en BJT, viser likhetsavhengigheten til de to betaene seg å være en ekte og akseptabel begivenhet.

Hvis vi hadde karakteristikken som vist i figur 3.18, ville vi hatt b og like i alle regionene med karakteristikkene,

Du kan se at trinnet til jeg B er satt til 10 µA og kurvene har identiske vertikale mellomrom over alle karakteristikkpunktene, som er 2 mA.

Hvis vi vurderer verdien av b og ved det indikerte Q-punktet, ville produsere resultatet som vist nedenfor:

Dette beviser at verdiene til ac og dc beta vil være identiske hvis karakteristikken til BJT ser ut som i figur 3.18. Spesielt kan vi her merke at jeg administrerende direktør = 0 µA

I den følgende analysen vil vi ignorere ac eller dc-abonnementene for betaene bare for å holde symbolene enkle og rene. Derfor vil symbolet β for enhver BJT-konfigurasjon bli betraktet som beta for både AC- og DC-beregninger.

Vi har allerede diskutert angående alfa i et av våre tidligere innlegg . La oss nå se hvordan vi kan skape et forhold mellom alfa og beta ved å bruke de grunnleggende prinsippene som er lært så langt.

Bruke β = I C / JEG B

vi får jeg B = Jeg C / β,

Tilsvarende for begrepet alfa kan vi også utlede følgende verdi:

α = jeg C / JEG ER , og jeg ER = Jeg C / α

Derfor erstatter og omorganiserer vi vilkårene, finner vi følgende forhold:

Ovennevnte resultater er som angitt i Fig. 3.14a . Beta blir en avgjørende parameter ettersom den lar oss identifisere et direkte forhold mellom størrelsen på strømmen over inngangs- og utgangstrinnene for en felles emitterkonfigurasjon. Dette kan erkjennes fra følgende evalueringer:

Dette avslutter analysen av hva som er beta i BJT-konfigurasjoner. Hvis du har noen forslag eller ytterligere informasjon, vennligst del i kommentarfeltet.