Mikä on beeta (β) BJT: ssä

Bipolaarisissa kytkentätransistoreissa tekijää, joka määrittää laitteen herkkyystason perustasolle, ja vahvistimen tasoa sen kollektorissa kutsutaan beetaksi tai hFE: ksi. Tämä määrittää myös laitteen vahvistuksen.

Toisin sanoen, jos BJT käyttää suhteellisen suurempaa virtaa vaihtaakseen kollektorikuormituksensa optimaalisesti, sillä on pieni virta b (beeta), päinvastoin, jos se pystyy vaihtamaan mitoitetun kollektorivirran optimaalisesti käyttämällä pienempää perusvirtaa, sen beetaa pidetään korkeana.

Tässä artikkelissa keskustelemme beetasta ( b ) ja mikä on hFE BJT-kokoonpanoissa. Löydämme AC- ja DC-beetojen samankaltaisuuden ja todistamme myös kaavojen avulla, miksi tekijä beeta on niin tärkeä BJT-piireissä.

BJT-piiri DC-bias-tila muodostaa suhteen kollektorinsa ja perusvirransa I välillä C ja minä B kutsutun määrän kautta beeta , ja se identifioidaan seuraavalla lausekkeella:

b DC = Minä C / Minä B ------ (3.10)

jossa määrät määritetään ominaiskäyrän tietyssä toimintapisteessä.

Todellisissa transistoripiireissä beetan arvo tietylle BJT: lle voi tyypillisesti vaihdella välillä 50 - 400, jolloin likimääräinen keskialue on yleisin arvo.

Nämä arvot antavat meille käsityksen BJT: n kerääjän ja alustan välisten virtojen suuruudesta.

Tarkemmin sanottuna, jos BJT määritetään beeta-arvolla 200, se tarkoittaa, että sen kollektorivirran I kapasiteetti C on 200 kertaa enemmän perusvirtaa I B.

Kun tarkistat lomakkeet, huomaat, että b DC transistorin ollessa edustettuna hFE.

Tällä termillä kirje h on innoittamana sanasta hybridi kuin transistorissa h ybrid-vastaava vaihtovirtapiiri, keskustelemme tästä lisää tulevissa artikkeleissamme. Tilaukset F sisään ( hFE ) on erotettu lauseesta f suuntavirran vahvistaminen ja termi ON on otettu lauseesta common- On mitter BJT common-emitter -konfiguraatiossa.

Kun kyseessä on vaihtovirta tai vaihtovirta, beeta-arvo ilmoitetaan seuraavasti:

Virallisesti termi b että c kutsutaan yhteisen emitterin, eteenpäin suuntautuvan vahvistuksen tekijäksi.

Koska tavallisissa emitteripiireissä kollektorivirrasta tulee tyypillisesti BJT-piirin lähtö ja lähtövirta toimii kuten tulo, vahvistaminen kerroin ilmaistaan ​​yllä olevan nimikkeistön mukaisesti.

Yhtälön 3.11 muoto muistuttaa melko kaavan muotoa a ja kuten aiemmin keskusteltiin kohta 3.4 . Tässä osassa vältimme menettelyn arvon määrittämiseksi a ja ominaiskäyristä, koska I: n välisten aitojen muutosten mittaaminen on monimutkaista C ja minä ON käyrän yli.

Yhtälön 3.11 mielestä on kuitenkin mahdollista selittää se selkeästi, ja lisäksi se antaa meille mahdollisuuden myös löytää yhtälön arvo a ja johdannasta.

BJT-lomakkeissa b ja näkyy yleensä muodossa hfe . Täällä voimme nähdä, että ero on vain merkinnässä fe , jotka ovat pieniä verrattuna isoihin kirjaimiin b DC. Tässäkin kirjainta h käytetään tunnistamaan h kuten lauseessa h ybrid-vastaava piiri ja fe on johdettu lauseista f nykyinen voitto ja yhteinen On mitterin kokoonpano.

Kuvassa 3.14a on esitetty paras menetelmä taajuuskorjaimen 3.11 toteuttamiseksi numeerisen esimerkin avulla, joukko ominaisuuksia, ja tämä tuotetaan jälleen kuvassa 3.17.

Katsotaan nyt, kuinka voimme määrittää b ja sellaisten ominaisuuksien alueelle, jotka on tunnistettu toimintapisteellä, jolla on arvot I B = 25 μa ja V TÄMÄ = 7,5 V kuvan 3.17 mukaisesti.

Sääntö, joka rajoittaa V: tä TÄMÄ = vakio vaatii pystyviivan piirtämisen siten, että se leikkaa toimintapisteen V: ssä TÄMÄ = 7,5 V. Tämä antaa arvon V TÄMÄ = 7,5 V pysyäkseen vakiona koko pystysuorassa.

I: n vaihtelu B (ΔI B ) kuten ilmenee yhtälöstä. 3.11 kuvataan näin ollen valitsemalla pari pistettä Q-pisteen (toimintapisteen) molemmille puolille pystysuoraa akselia pitkin, joiden etäisyydet Q-pisteen kummallakin puolella ovat suunnilleen tasaiset.

Esitetyssä tilanteessa käyrät, jotka sisältävät suuruudet I B = 20 μA ja 30 μA täyttävät vaatimukset pysymällä lähellä Q-pistettä. Nämä vahvistavat lisäksi I-tason B jotka määritellään vaikeuksitta sen sijaan, että tarvittaisiin tarvetta I: n interpolointiin B käyrien välinen taso.

Voi olla tärkeää huomata, että parhaat tulokset määritetään tyypillisesti valitsemalla AI B mahdollisimman pieni.

Voimme selvittää IC: n kaksi suuruutta paikassa, jossa I: n kaksi leikkauspistettä B ja pystyakseli leikkaavat vetämällä vaakasuoran viivan pystyakselin yli ja arvioimalla tuloksena olevat I: n arvot C.

b ja tietylle alueelle vakiintunut voidaan sitten tunnistaa ratkaisemalla kaava:

Arvot b ja ja b Tasavirta löytyy kohtuullisen lähellä toisiaan, ja siksi ne voidaan usein vaihtaa keskenään. Tarkoitus, jos arvo b ja tunnistetaan, voimme ehkä käyttää samaa arvoa arvioinnissa b myös dc.

Muista kuitenkin, että nämä arvot voivat vaihdella BJT: n välillä, vaikka ne olisivat samasta erästä tai erästä.

Tyypillisesti kahden beetan arvojen samankaltaisuus riippuu siitä, kuinka pieni I: n spesifikaatio on toimitusjohtaja on tarkoitettu tietylle transistorille. Pienempi minä toimitusjohtaja samankaltaisuutta ja päinvastoin.

Koska etusija on saada vähiten minä toimitusjohtaja BJT-arvon, kahden beetan samankaltaisuudesta riippuvuus osoittautuu aidoksi ja hyväksyttäväksi tapahtumaksi.

Jos meillä olisi ominaisuus, joka näkyy kuvassa 3.18, meillä olisi b ja samanlainen kaikilla ominaisuuksien alueilla,

Voit nähdä, että askel minä B on asetettu arvoon 10 uA ja käyrillä on samanlaiset pystysuorat tilat kaikissa ominaisuuspisteissä, mikä on 2 mA.

Jos arvioimme arvon b ja ilmoitetussa Q-pisteessä tuottaa seuraavan kuvan:

Tämä osoittaa, että ac- ja dc-beetojen arvot ovat identtiset, jos BJT: n ominaisuus näkyy kuten kuvassa 3.1. Erityisesti voimme huomata, että minä toimitusjohtaja = 0 uA

Seuraavassa analyysissä jätämme huomiotta beetojen ac- tai dc-tilaukset vain pitääkseen symbolit yksinkertaisina ja puhtaina. Siksi kaikissa BJT-konfiguraatioissa symboli β katsotaan beetaksi sekä ac- että dc-laskelmissa.

Olemme jo keskustelleet alfa yhdessä aikaisemmista viesteistämme . Katsotaanpa nyt, kuinka voimme luoda suhteen alfan ja beetan välille soveltamalla tähän mennessä opittuja perusperiaatteita.

Käyttämällä β = I C / I B

saamme minä B = Minä C / β,

Vastaavasti myös alfa-termille voidaan päätellä seuraava arvo:

a = I C / I ON , ja minä ON = Minä C / a

Siksi korvaamalla ja järjestämällä termejä löydämme seuraavan suhteen:

Yllä olevat tulokset ovat kuten kohdassa Kuva 3.14a . Beetasta tulee ratkaiseva parametri, koska sen avulla voimme tunnistaa suoran suhteen virran suuruuksien välillä tulo- ja lähtövaiheissa yhteisen emitterin kokoonpanossa. Tämä voidaan tunnistaa seuraavista arvioista:

Tämä päättää analyysimme siitä, mikä on beeta BJT-kokoonpanoissa. Jos sinulla on ehdotuksia tai lisätietoja, jaa kommenttiosassa.