Ano ang beta (β) sa BJTs

Sa bipolar junction transistors ang kadahilanan na tumutukoy sa antas ng pagkasensitibo ng aparato sa kasalukuyang batayan, at ang antas ng amplification sa kolektor nito ay tinatawag na beta o hFE. Tinutukoy din nito ang nakuha ng aparato.

Sa madaling salita, kung ang BJT ay gumagamit ng medyo mas mataas na kasalukuyang upang ilipat nang maayos ang pagkarga ng kolektor pagkatapos nito ay mababa ito b (beta), kabaligtaran kung magawang ilipat ang na-rate na kasalukuyang kolektor na may optimal na paggamit ng mas mababang kasalukuyang kasalukuyang, kung gayon ang beta nito ay itinuturing na mataas.

Sa artikulong ito tatalakayin natin patungkol sa beta ( b ) at ano ang hFE sa mga pagsasaayos ng BJT. Mahahanap namin ang pagkakapareho sa pagitan ng ac at dc betas, at pinatunayan din sa pamamagitan ng mga formula kung bakit ang kadahilanan ng beta ay napakahalaga sa mga circuit ng BJT.

Ang isang BJT circuit sa dc bias mode bumubuo ng isang ugnayan sa kabuuan ng kolektor at mga batayang alon na ito I C at ako B sa pamamagitan ng dami ng tinawag beta , at nakilala ito sa sumusunod na ekspresyon:

b dc = Ako C / Ako B ------ (3.10)

kung saan ang mga dami ay itinatag sa isang tukoy na operating point sa graph na katangian.

Sa totoong mga circuit ng transistor, ang halaga ng beta para sa isang naibigay na BJT ay maaaring karaniwang mag-iba sa loob ng saklaw na 50 hanggang 400, kung saan ang tinatayang mid-range na pinakakaraniwang halaga.

Ang mga halagang ito ay nagbibigay sa amin ng isang ideya tungkol sa laki ng mga alon sa pagitan ng kolektor at base ng BJT.

Upang maging mas tumpak, kung ang isang BJT ay tinukoy na may halagang beta na 200, nangangahulugan ito na ang kapasidad ng kasalukuyang kolektor ng I C ay 200 beses na higit sa batayang kasalukuyang I B.

Kapag tiningnan mo ang mga datasheet makikita mo na ang b dc ng isang transistor na kinakatawan bilang hFE.

Sa term na ito ang sulat h ay inspirasyon mula sa salitang hybrid tulad ng sa transistor h ybrid na katumbas na ac circuit, tatalakayin pa namin ito sa aming paparating na mga artikulo. Ang mga subscripts F sa ( hFE ) ay nakuha mula sa parirala f pasulong-kasalukuyang pagpapalaki at ang term AY ay kinuha mula sa pariralang karaniwang- ay mitter sa isang pagsasaayos ng karaniwang-emitter ng BJT, ayon sa pagkakabanggit.

Kapag kasangkot ang alternating kasalukuyang o isang ac, ang lakas na beta ay ipinapakita tulad ng ipinakita sa ibaba:

Pormal, ang term b sa c ay tinukoy bilang karaniwang-emitter, pasulong na kasalukuyang kadahilanan ng pagpapalaki.

Dahil sa mga circuit ng karaniwang-emitter ang kasalukuyang kolektor ay karaniwang nagiging output ng BJT circuit, at ang batayang kasalukuyang kumikilos tulad ng pag-input, ang pagpapalaki kadahilanan ay ipinahayag tulad ng ipinakita sa nomenclature sa itaas.

Ang format ng equation 3.11 ay medyo kahawig ng format ng a at tulad ng tinalakay sa aming mas maaga seksyon 3.4 . Sa seksyong ito naiwasan namin ang pamamaraan ng pagtukoy ng halaga ng a at mula sa mga katangian na kurba dahil sa kasangkot na pagiging kumplikado ng pagsukat ng tunay na mga pagbabago sa pagitan ng I C at ako AY sa kurba.

Gayunpaman, para sa equation 3.11 nahanap namin na posible na ipaliwanag ito nang may kalinawan, at saka pinapayagan din kaming hanapin ang halaga ng a at mula sa isang hangal.

Sa mga datasheet ng BJT, b at ay karaniwang ipinapakita bilang hfe . Makikita natin dito na ang pagkakaiba ay lamang sa pagsulat ng fe , na kung saan ay nasa maliit na maliit kung ihahambing sa uppercase tulad ng ginamit para sa b dc Dito rin ginagamit ang titik h para sa pagkilala sa h tulad ng sa parirala h katumbas na circuit ng ybrid, at fe ay nagmula sa mga parirala f pasulong na kasalukuyang kita at karaniwang- ay pag-configure ng mitter.

Ipinapakita ng Fig 3.14a ang pinakamahusay na pamamaraan ng pagpapatupad ng Eq.3.11 sa pamamagitan ng isang halimbawa ng bilang, na may isang hanay ng mga katangian, at ito ay muling ginawa sa Larawan 3.17.

Tingnan natin ngayon kung paano natin matutukoy b at para sa isang rehiyon ng mga katangiang natukoy ng isang operating point na mayroong mga halagang I B = 25 μa at V ITO = 7.5 V tulad ng ipinakita sa Fig 3.17.

Ang panuntunang nagbabawal sa V ITO = pare-pareho ang hinihingi ang patayong linya upang iguhit sa isang paraan na pinuputol nito ang operating point sa V ITO = 7.5 V. Binibigyan nito ang halagang V ITO = 7.5 V upang manatili bilang isang pare-pareho sa buong patayong linya na ito.

Ang pagkakaiba-iba sa I B (ΔI B ) tulad ng maliwanag sa Eq. Dahil dito ang 3.11 ay inilarawan sa pamamagitan ng pagpili ng isang pares ng mga puntos sa dalawang panig ng Q-point (operating point) kasama ang patayong axis na mayroong humigit-kumulang na magkatulad na distansya sa magkabilang panig ng Q-point.

Para sa ipinahiwatig na sitwasyon ang mga curve na kinasasangkutan ng magnitude I B = 20 μA at 30 μA nasiyahan ang mga kinakailangan sa pamamagitan ng pananatiling malapit sa Q-point. Bukod dito itinatag ang mga antas ng I B na tinukoy nang walang kahirapan sa halip na mangangailangan ng pangangailangan na isama ang I B antas sa pagitan ng mga curve.

Maaaring mahalaga na tandaan na ang pinakamahusay na mga resulta ay natutukoy nang karaniwang sa pamamagitan ng pagpili ng ΔI B kasing liit hangga't maaari.

Maaari nating malaman ang dalawang magnitude ng IC sa lugar kung saan ang dalawang interseksyon ng I B at ang patayong axis ay lumusot sa pamamagitan ng pagguhit ng isang pahalang na linya sa patayong axis at sa pamamagitan ng pagsusuri ng mga nagresultang halaga ng I C.

Ang b at na itinatag para sa tukoy na rehiyon ay maaaring makilala sa pamamagitan ng paglutas ng pormula:

Ang mga halaga ng b at at b Ang dc ay matatagpuan nang makatuwirang malapit sa bawat isa, at samakatuwid maaari silang madalas na palitan. Ibig sabihin kung ang halaga ng b at ay nakilala, maaari naming magamit ang parehong halaga para sa pagtatasa b dc din.

Gayunpaman, tandaan na ang mga halagang ito ay maaaring magkakaiba sa mga BJT, kahit na mula sa iisang batch o marami.

Karaniwan, ang pagkakapareho sa mga halaga ng dalawang betas ay nakasalalay sa kung gaano kaliit ang detalye na I CEO ay para sa partikular na transistor. Mas maliit ako CEO magpapakita ng mas mataas na pagkakatulad at kabaligtaran.

Dahil ang kagustuhan ay ang magkaroon ng pinakamaliit na I CEO halaga para sa isang BJT, ang pagkakatulad na pagtitiwala ng dalawang betas ay naging isang tunay at katanggap-tanggap na paglitaw.

Kung mayroon kaming katangian na lumilitaw tulad ng ipinakita sa Larawan 3.18, magkakaroon tayo ng b at katulad sa lahat ng mga rehiyon ng mga katangian,

Maaari mong makita na ang hakbang ng I B ay nakatakda sa 10µA at ang mga curve ay magkapareho ng mga patayong puwang sa lahat ng mga puntos na katangian, na 2 mA.

Kung susuriin natin ang halaga ng b at sa ipinahiwatig na Q-point, ay magbubunga ng resulta tulad ng ipinakita sa ibaba:

Pinatunayan nito na ang mga halaga ng ac at dc betas ay magkapareho kung ang katangian ng BJT ay lilitaw tulad ng sa Fig.3.18. Partikular, mapapansin natin dito na ang I CEO = 0µA

Sa sumusunod na pagtatasa, hindi namin papansinin ang mga subscription ng ac o dc para sa mga betas upang mapanatili lamang ang mga simbolo na simple at malinis. Samakatuwid para sa anumang pagsasaayos ng BJT ang simbolo β ay isasaalang-alang bilang beta para sa parehong mga kalkulasyon ng ac at dc.

Tinalakay na natin patungkol alpha sa isa sa aming naunang mga post . Tingnan natin ngayon kung paano tayo makakalikha ng isang ugnayan sa pagitan ng alpha at beta sa pamamagitan ng paglalapat ng mga pangunahing prinsipyo na natutunan sa ngayon.

Paggamit ng β = I C / Ako B

nakukuha namin ang I B = Ako C / β,

Katulad din para sa term na alpha din, maaari naming mabawasan ang sumusunod na halaga:

α = ako C / Ako AY , at ako AY = Ako C / α

Samakatuwid kapalit at muling pagsasaayos ng mga term na nakita namin ang sumusunod na ugnayan:

Ang mga resulta sa itaas ay tulad ng ipinahiwatig sa Larawan 3.14a . Ang Beta ay naging isang kritikal na parameter dahil pinapayagan kaming makilala ang isang direktang ugnayan sa pagitan ng magnitude ng mga alon sa buong yugto ng pag-input at output para sa isang karaniwang pagsasaayos ng emitter. Maaari itong kilalanin mula sa mga sumusunod na pagsusuri:

Tinatapos nito ang aming pagsusuri tungkol sa kung ano ang beta sa mga pagsasaayos ng BJT. Kung mayroon kang anumang mga mungkahi o karagdagang impormasyon mangyaring ibahagi sa seksyon ng mga komento.