В этом посте мы рассмотрим простую конструкцию схемы операционного усилителя, которую можно применить для измерения бета-коэффициента усиления или усиления прямого тока конкретного рассматриваемого BJT.

Что такое бета (β)

Бета (β) - это усиление прямого тока, которым обладает каждый BJT. Он определяет эффективность конкретного устройства с точки зрения его способности усиливать ток.

Эти значения могут быть найдены в технических паспортах конкретного устройства посредством минимальных или приблизительных значений фактических (практических) значений.

Это означает, что можно не знать реальное значение прямого усиления BJT до тех пор, пока он не будет протестирован практически в данной схеме. Это может показаться утомительным, если мы не сможем сделать это с помощью простой схемы, как описано ниже:

Обратите внимание, что два транзистора с одинаковым именем (например, BC547) могут иметь разные бета-версии. Следующая схема может получить значение конкретного бета транзистора.

Операционные детали

Обращаясь к принципиальной схеме, мы можем видеть, что она состоит из преобразователя напряжения в ток на левой стороне транзистора и преобразователя тока в напряжение на правой стороне. Преобразователь напряжения в ток слева отвечает за управление током эмиттера транзистора, так же как преобразователь тока в напряжение может управлять базовым током транзистора (BJT).

Последняя конструкция преобразователя легко реализуется с помощью инвертирующего операционного усилителя без входного резистора.

Можно смоделировать, что при питании ток базы протекает через виртуальную землю (точка X), потенциал (напряжение) не зависит от тока, пока выход VB пропорционален этому входному току (Ib) операционного усилителя. .

Теперь схема, которая управляет током эмиттера, представляет собой схему преобразователя тока в напряжение, которая подает ток на эмиттер транзистора.

База транзистора должна поддерживаться при нулевом (0) вольт (когда виртуальная земля питает инвертирующие и неинвертирующие клеммы операционного усилителя), так что напряжение на эмиттере поддерживается на уровне -Vbe.

Это гарантирует, что ток эмиттера устанавливается вместе с входным током преобразователя напряжения, а результирующий базовый ток получается путем измерения выходного напряжения преобразователя ток-напряжение.

То есть,

= 1 + Ie / Ib. Поскольку Ie = VA / R1 и Ib = VBR2
= 1 + VA / R1 x R2 / VB = 1 + [VA x R2] / [VB x R1]

При R1 = R4 = 1k, R2 = R3 = R5 = 100K, = 1 + [VA x 100K] / [VB x 1K].

Подставляя V + = VA, бета (β) транзистора получается по формуле: