U bipolarnim spojnim tranzistorima faktor koji određuje razinu osjetljivosti uređaja na osnovnu struju i razinu pojačanja na njegovom kolektoru naziva se beta ili hFE. Ovo također određuje dobitak uređaja.
Drugim riječima, ako BJT koristi relativno veću struju za optimalno prebacivanje svog kolektorskog opterećenja, tada je on nizak b (beta), obrnuto, ako je u stanju optimalno prebaciti nazivnu struju kolektora koristeći nižu osnovnu struju, tada se njegova beta smatra visokom.
U ovom ćemo članku razgovarati o beta ( b ) i što je hFE u BJT konfiguracijama. Pronaći ćemo sličnost između izmjeničnih i istosmjernih beta, a također ćemo kroz formule dokazati zašto je faktor beta toliko važan u BJT krugovima.
Krug BJT u dc način pristranosti tvori odnos preko kolektorskih i baznih struja I C i ja B kroz količinu koja se zove beta , a identificira se sa sljedećim izrazom:
b dc = Ja C / Ja B ------ (3.10)
gdje su količine utvrđene na određenoj radnoj točki na karakterističnom grafikonu.
U stvarnim tranzistorskim krugovima vrijednost beta za zadani BJT može se obično mijenjati u rasponu od 50 do 400, pri čemu je približna srednja vrijednost najčešće vrijednosti.
Te nam vrijednosti daju ideju u vezi s veličinom struja između kolektora i baze BJT.
Točnije, ako je BJT naveden s beta vrijednošću 200, znači da kapacitet njegove kolektorske struje I C je 200 puta veća osnovna struja I B.
Kad provjerite tablice podataka, ustanovit ćete da b dc tranzistora koji je predstavljen kao hFE.
U ovom pojmu pismo h nadahnut je riječju hibrid kao u tranzistoru h ybrid ekvivalentni krug izmjenične struje, o tome ćemo više razgovarati u našim nadolazećim člancima. Pretplata F u ( hFE ) izdvojeno je iz fraze f pojačanje u smjeru natrag i pojam JE preuzeto je iz fraze zajedničko- je mitter u konfiguraciji BJT sa zajedničkim emiterima.
Kada je uključena izmjenična struja ili izmjenični napon, beta veličina izražava se kao što je prikazano dolje:
Formalno, pojam b do c naziva se zajedničkim emiterom, faktor pojačanja naprijed-struje.
Budući da u krugovima zajedničkog emitora kolektorska struja obično postaje izlaz BJT kruga, a bazna struja djeluje poput ulaza, pojačanje faktor je izražen kako je prikazano u gornjoj nomenklaturi.
Format jednadžbe 3.11 prilično sliči formatu a i kako je raspravljano u našem ranijem odjeljak 3.4 . U ovom smo odjeljku izbjegli postupak utvrđivanja vrijednosti a i iz krivulja karakteristika zbog uključene složenosti mjerenja stvarnih promjena između I C i ja JE preko krivulje.
Međutim, za jednadžbu 3.11 smatramo da je moguće objasniti je s određenom jasnoćom, a osim toga omogućuje nam i pronalaženje vrijednosti a i iz izvedenice.
U tablicama podataka BJT, b i obično se prikazuje kao hfe . Ovdje možemo vidjeti da je razlika samo u slovima fe , koji su malim slovima u odnosu na velika slova kao što se koristi za b dc. I ovdje se slovo h koristi za identificiranje h kao u frazi h ybrid ekvivalentni krug i fe izveden je iz fraza f orward trenutni dobitak i zajednički- je mitter konfiguracija.
Na slici 3.14a prikazana je najbolja metoda za provedbu jednadžbe 3.11 kroz numerički primjer sa skupom karakteristika, a to je ponovno prikazano na slici 3.17.
Sada da vidimo kako možemo odrediti b i za područje karakteristika koje identificira radna točka koja ima vrijednosti I B = 25 μa i V OVAJ = 7,5 V kako je prikazano na slici 3.17.
Pravilo koje ograničava V OVAJ = konstanta zahtijeva povlačenje okomite crte na način da presijeca radnu točku u V OVAJ = 7,5 V. To daje vrijednost V OVAJ = 7,5 V da ostane konstanta kroz ovu vertikalnu crtu.
Varijacija u I B (ΔI B ) što je vidljivo u jednadžbi 3.11 se prema tome opisuje odabirom nekoliko točaka s obje strane Q-točke (radne točke) duž okomite osi koja ima približno jednolike udaljenosti s obje strane Q-točke.
Za naznačenu situaciju krivulje koje uključuju veličine I B = 20 μA i 30 μA zadovoljavaju zahtjeve držeći se blizu Q-točke. Oni nadalje uspostavljaju razine I B koji se definiraju bez poteškoća umjesto da zahtijevaju potrebu za interpolacijom ja B nivo između krivulja.
Možda bi bilo važno napomenuti da se najbolji rezultati obično određuju odabirom ΔI B što manja.
Dvije veličine IC možemo doznati na mjestu gdje su dva sjecišta I B a okomita os sijeku se crtanjem vodoravne crte preko okomite osi i vrednovanjem rezultirajućih vrijednosti I C.
The b i uspostavljeni za određenu regiju tada bi se mogli identificirati rješavanjem formule:
Vrijednosti b i i b istosmjerne struje mogu se naći prilično blizu jedna drugoj, pa ih se zato često može zamijeniti. Značenje ako je vrijednost b i je identificiran, možda ćemo moći koristiti istu vrijednost za procjenu b istosmjerna struja.
Međutim, imajte na umu da ove vrijednosti mogu varirati među BJT-ima, čak i ako potječu iz iste serije ili serije.
Tipično, sličnost u vrijednostima dviju beta ovisi o tome koliko je mala specifikacija I direktor tvrtke je za određeni tranzistor. Manji I direktor tvrtke predstavit će veću sličnost i obrnuto.
Budući da je prednost imati najmanje ja direktor tvrtke vrijednosti za BJT, ovisnost sličnosti dviju beta ispada da je istinska i prihvatljiva pojava.
Da imamo karakteristiku koja je prikazana na slici 3.18, imali bismo b i sličan u svim regijama karakteristika,
Vidiš da je korak Ja B je postavljeno na 10µA, a krivulje imaju identične okomite prostore u svim točkama karakteristika, što je 2 mA.
Ako procijenimo vrijednost b i u naznačenoj Q-točki, proizvest će rezultat kao što je prikazano u nastavku:
To dokazuje da će vrijednosti izmjeničnih i izmjeničnih vrijednosti biti istovjetne ako se karakteristike BJT pojave kao na slici 3.18. Točnije, ovdje možemo primijetiti da je I direktor tvrtke = 0µA
U sljedećoj ćemo analizi zanemariti ac ili dc indekse za beta verzije samo da bi simboli bili jednostavni i čisti. Stoga će se za bilo koju BJT konfiguraciju simbol β smatrati beta za izmjenice izmjeničnog i istosmjernog napona.
Već smo razgovarali o alfa u jednom od naših ranijih postova . Pogledajmo sada kako možemo stvoriti odnos između alfa i beta primjenjujući dosad naučena temeljna načela.
Koristeći β = I C / I B
dobivamo ja B = Ja C / β,
Slično za pojam alfa također možemo izvesti sljedeću vrijednost:
α = I C / I JE i ja JE = Ja C / α
Stoga zamjenjujući i preuređujući pojmove nalazimo sljedeći odnos:
Gore navedeni rezultati su kako je naznačeno u Slika 3.14a . Beta postaje presudni parametar jer nam omogućuje prepoznavanje izravnog odnosa između jačina struja na ulaznom i izlaznom stupnju za konfiguraciju zajedničkog emitora. To se može potvrditi iz sljedećih procjena:
Ovim se završava naša analiza u vezi s beta beta u BJT konfiguracijama. Ako imate prijedloge ili dodatne informacije, podijelite ih u odjeljku za komentare.
Prethodno: Katodnozračni osciloskopi - radni i operativni detalji Dalje: Kako izračunati modificirani oblik sinusnog vala
