Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





V bipolárnych spojovacích tranzistoroch sa faktor, ktorý určuje úroveň citlivosti zariadenia na základný prúd, a úroveň zosilnenia na jeho kolektore nazýva beta alebo hFE. To tiež určuje zisk zariadenia.

Inými slovami, ak BJT používa relatívne vyšší prúd na optimálne prepínanie zaťaženia kolektora, potom má nízky prúd b (beta), naopak, ak je schopný optimálne prepínať menovitý kolektorový prúd pri použití nižšieho základného prúdu, potom sa jeho beta považuje za vysoký.



V tomto článku budeme diskutovať o beta verzii ( b ) a čo je hFE v konfiguráciách BJT. Nájdeme podobnosť medzi ac a dc betami a tiež pomocou vzorcov dokážeme, prečo je faktor beta v obvodoch BJT taký dôležitý.

Obvod BJT v režim DC bias vytvára vzťah medzi svojimi kolektorovými a základnými prúdmi I C. a ja B prostredníctvom volaného množstva beta , a je identifikovaný nasledujúcim výrazom:



b dc = Ja C. / Ja B ------ (3,10)

kde sú veličiny stanovené v konkrétnom pracovnom bode na charakteristickom grafe.

V obvodoch reálnych tranzistorov sa hodnota beta pre daný BJT môže zvyčajne líšiť v rozmedzí od 50 do 400, kde najbežnejšia hodnota je približný stredný rozsah.

Tieto hodnoty nám poskytujú predstavu o veľkosti prúdov medzi kolektorom a základňou BJT.

Presnejšie, ak je špecifikovaná BJT s hodnotou beta 200, znamená to, že kapacita jej kolektorového prúdu I C. je 200-krát viac základného prúdu I B.

Pri kontrole údajových listov zistíte, že b dc tranzistora predstavovaného ako hFE.

V tomto termíne list h je inšpirovaný slovom hybrid ako v tranzistore h ybridný ekvivalentný striedavý obvod, o čom sa budeme bližšie baviť v našich pripravovaných článkoch. Dolné indexy F v ( hFE ) je extrahovaný z frázy f zosilnenie smerovým prúdom a pojem JE je prevzaté z výrazu bežné- je mitter v konfigurácii spoločného vysielača BJT.

Ak je zapojený striedavý prúd alebo striedavé napätie, veľkosť beta sa vyjadruje takto:

ac beta v BJT

Formálne termín b do c sa označuje ako zosilňovač spoločného vysielača a dopredného prúdu.

Pretože v obvodoch spoločného vysielača sa kolektorový prúd zvyčajne stáva výstupom obvodu BJT a základný prúd funguje ako vstup, zosilnenie faktor je vyjadrený ako je uvedené vo vyššie uvedenej nomenklatúre.

Formát rovnice 3.11 sa dosť podobá formátu a a ako sme o tom hovorili skôr oddiel 3.4 . V tejto časti sme sa vyhli postupu stanovenia hodnoty a a z charakteristických kriviek v dôsledku zapojenej zložitosti merania skutočných zmien medzi I C. a ja JE cez krivku.

Pre rovnicu 3.11 však nájdeme možnosť vysvetliť ju s určitou jasnosťou a navyše nám umožňuje nájsť hodnotu a a z derivácie.

V údajových listoch BJT b a sa normálne zobrazuje ako hfe . Tu vidíme, že rozdiel je iba v písmene fe , ktoré sú malými písmenami v porovnaní s veľkými písmenami, ako sa používajú na b dc. Aj tu sa písmeno h používa na identifikáciu h ako vo fráze h ybridný ekvivalentný obvod a fe je odvodený z fráz f súčasný prúdový zisk a bežné- je konfigurácia sekania.

Obrázok 3.14a zobrazuje najlepšiu metódu implementácie Rovnice 3.11 prostredníctvom numerického príkladu so súborom charakteristík, ktorá je opäť znázornená na Obrázku 3.17.

Teraz sa pozrime, ako to môžeme určiť b a pre oblasť charakteristík identifikovaných prevádzkovým bodom s hodnotami I B = 25 μa a V TOTO = 7,5 V, ako je znázornené na obr. 3.17.

určiť vlastnosti dc dc beta

Pravidlo, ktoré obmedzuje V TOTO = konštanta vyžaduje, aby bola zvislá čiara nakreslená tak, že pretína pracovný bod pri V TOTO = 7,5 V. Týmto sa získa hodnota V TOTO = 7,5 V, aby zostala konštantná po celú túto vertikálnu čiaru.

Variácia v I B (ΔI B ) ako je zrejmé z rovnice 3.11 je následne opísaný výberom niekoľkých bodov na dvoch stranách bodu Q (prevádzkový bod) pozdĺž vertikálnej osi, ktoré majú približne rovnomerné vzdialenosti na oboch stranách bodu Q.

Pre indikovanú situáciu sú krivky veličín I B = 20 μA a 30 μA spĺňajú požiadavky tým, že zostávajú blízko bodu Q. Ďalej stanovujú úrovne I B ktoré sú definované bez ťažkostí namiesto toho, aby vyžadovali potrebu interpolácie I B úroveň medzi krivkami.

Môže byť dôležité poznamenať, že najlepšie výsledky sa určujú typicky výberom ΔI B čo najmenšie.

Môžeme zistiť dve veličiny IC v mieste, kde sú dva priesečníky I B a vertikálna os sa pretínajú nakreslením vodorovnej čiary cez vertikálnu os a vyhodnotením výsledných hodnôt I C.

The b a stanovené pre konkrétny región potom možno identifikovať podľa vzorca:

Hodnoty b a a b dc možno nájsť primerane blízko pri sebe, a preto ich možno často zameniť. To znamená, ak je hodnota b a je identifikovaný, môžeme byť schopní použiť rovnakú hodnotu na hodnotenie b dc tiež.

Pamätajte však, že tieto hodnoty sa môžu u rôznych BJT líšiť, aj keď sú z rovnakej dávky alebo šarže.

Typicky podobnosť v hodnotách dvoch beta závisí od toho, ako malá je špecifikácia I Generálny riaditeľ je pre konkrétny tranzistor. Menšie ja Generálny riaditeľ bude vykazovať vyššiu podobnosť a naopak.

Pretože prednosť je mať najmenej ja Generálny riaditeľ hodnota pre BJT, ukazuje sa, že podobnosť dvoch beta je skutočná a prijateľná.

Keby sme mali charakteristiku zobrazenú na obrázku 3.18, mali by sme b a podobné vo všetkých regiónoch charakteristík,

Vidíte, že krok ja B je nastavené na 10µA a krivky majú rovnaké vertikálne medzery vo všetkých charakteristických bodoch, čo je 2 mA.

Ak hodnotíme hodnotu b a v uvedenom bode Q by priniesol výsledok, ako je uvedené nižšie:

vypočítať beta ac v BJT

To dokazuje, že hodnoty bet a dc bet budú rovnaké, ak sa charakteristika BJT bude javiť ako na obrázku 3.18. Konkrétne si tu môžeme všimnúť, že I Generálny riaditeľ = 0 uA

hodnoty bet a dc bet budú rovnaké

V nasledujúcej analýze budeme ignorovať AC alebo DC dolné indexy pre beta verzie, aby symboly boli jednoduché a čisté. Preto bude pre každú konfiguráciu BJT symbol β považovaný za beta pre výpočty striedavého aj striedavého prúdu.

Už sme hovorili o alfa v jednom z našich predchádzajúcich príspevkov . Pozrime sa teraz, ako môžeme vytvoriť vzťah medzi alfa a beta aplikáciou základných princípov, ktoré sme sa doteraz naučili.

Pomocou β = I C. / Ja B

dostaneme ja B = Ja C. / β,

Podobne aj pre pojem alfa môžeme odvodiť nasledujúcu hodnotu:

α = I C. / Ja JE a ja JE = Ja C. / α

Preto po nahradení a preusporiadaní výrazov nájdeme nasledujúci vzťah:

Vzťah alfa beta BJT

Vyššie uvedené výsledky sú uvedené v Obr. 3.14a . Beta sa stáva rozhodujúcim parametrom, pretože nám umožňuje identifikovať priamy vzťah medzi veľkosťami prúdov vo vstupnom a výstupnom stupni pre konfiguráciu spoločného vysielača. Toto možno potvrdiť z nasledujúcich hodnotení:

prečo je beta v tranzistoroch taká zásadná

Týmto sa uzatvára naša analýza ohľadom verzie beta v konfiguráciách BJT. Ak máte nejaké návrhy alebo ďalšie informácie, zdieľajte ich v sekcii komentárov.




Predchádzajúci: Osciloskopy katódových lúčov - pracovné a prevádzkové podrobnosti Ďalej: Ako vypočítať upravený sínusový priebeh