Что такое бета (β) в БЮТ

В транзисторах с биполярным переходом фактор, определяющий уровень чувствительности устройства к базовому току, и уровень усиления на его коллекторе, называется бета или hFE. Это также определяет коэффициент усиления устройства.

Другими словами, если BJT использует относительно более высокий ток для оптимального переключения нагрузки коллектора, то он имеет низкий б (бета), и наоборот, если он может оптимально переключать номинальный ток коллектора, используя более низкий базовый ток, то его бета считается высоким.

В этой статье мы обсудим бета-версию ( б ) и что такое hFE в конфигурациях BJT. Мы найдем сходство между бета-версиями переменного и постоянного тока, а также докажем с помощью формул, почему коэффициент бета так важен в схемах BJT.

Схема BJT в режим смещения постоянного тока образует связь между токами коллектора и базы I C и я B через количество, называемое бета , и это идентифицируется следующим выражением:

б Округ Колумбия знак равно я C / я B ------ (3.10)

где количества установлены для определенной рабочей точки на графике характеристик.

В реальных транзисторных схемах значение бета для данного BJT обычно может варьироваться в диапазоне от 50 до 400, где приблизительное среднее значение является наиболее распространенным значением.

Эти значения дают нам представление о величине токов между коллектором и базой BJT.

Чтобы быть более точным, если BJT задан со значением бета 200, это означает, что емкость его коллекционного тока I C в 200 раз больше базового тока I Б.

Когда вы проверите таблицы, вы обнаружите, что б Округ Колумбия транзистора, представленного как hFE.

В этом термине письмо час навеян словом гибрид, как в случае с транзистором час Гибридная эквивалентная схема переменного тока, мы обсудим это подробнее в наших следующих статьях. Индексы F в ( hFE ) извлекается из фразы ж усиление прямого тока и термин ЯВЛЯЕТСЯ взято из фразы common- является Mitter в конфигурации BJT с общим эмиттером соответственно.

Когда используется переменный ток или переменный ток, величина бета выражается, как показано ниже:

Формально термин б к c называется коэффициентом усиления прямого тока с общим эмиттером.

Поскольку в схемах с общим эмиттером ток коллектора обычно становится выходом схемы BJT, а ток базы действует как вход, усиление коэффициент выражается, как показано в приведенной выше номенклатуре.

Формат уравнения 3.11 очень похож на формат а и как обсуждалось ранее Раздел 3.4 . В этом разделе мы избежали процедуры определения стоимости а и от характеристических кривых из-за сложной сложности измерения реальных изменений между I C и я ЯВЛЯЕТСЯ по кривой.

Однако для уравнения 3.11 мы считаем возможным объяснить его с некоторой ясностью, и, кроме того, оно также позволяет нам найти значение а и от происхождения.

В таблицах данных BJT б и обычно отображается как hfe . Здесь мы видим, что разница только в буквенном обозначении fe , которые в нижнем регистре по сравнению с верхним регистром, используемым для б Округ Колумбия. Здесь также буква h используется для обозначения час как во фразе час y-гибридная эквивалентная схема, и fe происходит от фраз ж усиление прямого тока и общий является конфигурация миттера.

На рис. 3.14a показан лучший способ реализации уравнения 3.11 на численном примере с набором характеристик, который снова показан на рис. 3.17.

Теперь посмотрим, как мы можем определить б и для области характеристик, идентифицированных рабочей точкой, имеющей значения I B = 25 мкА и V ЭТО = 7,5 В, как показано на рис. 3.17.

Правило, ограничивающее V ЭТО = constant требует, чтобы вертикальная линия была проведена таким образом, чтобы она пересекала рабочую точку в V ЭТО = 7,5 В. Это дает значение V ЭТО = 7,5 В, чтобы оставаться постоянным на всей этой вертикальной линии.

Вариация в I B (ΔI B ), как видно в формуле. 3.11, следовательно, описывается путем выбора пары точек по обе стороны от точки Q (рабочая точка) вдоль вертикальной оси, имеющих приблизительно одинаковые расстояния по обе стороны от точки Q.

Для указанной ситуации кривые с величинами I B = 20 мкА и 30 мкА удовлетворяют требованиям, оставаясь близко к Q-точке. Кроме того, они устанавливают уровни I B которые определяются без труда вместо того, чтобы требовать интерполяции I B уровень между кривыми.

Важно отметить, что наилучшие результаты обычно определяются путем выбора ΔI. B как можно меньше.

Мы можем узнать две величины IC в том месте, где два пересечения I B и вертикальная ось пересекаются, проводя горизонтальную линию поперек вертикальной оси и оценивая полученные значения I С.

В б и установленные для конкретного региона, затем можно определить, решив формулу:

Ценности б и и б dc можно найти достаточно близко друг к другу, и поэтому их можно часто менять местами. Имея в виду, если значение б и идентифицирован, мы можем использовать то же значение для оценки б также постоянный ток.

Однако помните, что эти значения могут варьироваться в зависимости от BJT, даже если они относятся к одной партии или партии.

Как правило, сходство значений двух бета-версий зависит от того, насколько мала спецификация I Исполнительный директор для конкретного транзистора. Меньший я Исполнительный директор представит большее сходство и наоборот.

Поскольку предпочтение отдается наименьшему количеству я Исполнительный директор Значение для BJT, зависимость подобия двух бета-версий оказывается подлинным и приемлемым явлением.

Если бы у нас была характеристика, показанная на рис. 3.18, мы бы имели б и похожи во всех регионах по характеристикам,

Вы видите, что шаг I B установлен на 10 мкА, и кривые имеют одинаковые вертикальные промежутки во всех точках характеристик, что составляет 2 мА.

Если оценить стоимость б и в указанной точке Q выдаст результат, как показано ниже:

Это доказывает, что значения бета-сигналов переменного и постоянного тока будут идентичны, если характеристики BJT выглядят как на рис. 3.18. В частности, мы можем заметить здесь, что I Исполнительный директор = 0 мкА

В следующем анализе мы будем игнорировать индексы ac или dc для бета-версий, чтобы символы оставались простыми и понятными. Следовательно, для любой конфигурации BJT символ β будет рассматриваться как бета для вычислений как переменного, так и постоянного тока.

Мы уже обсуждали альфа в одном из наших предыдущих постов . Давайте теперь посмотрим, как мы можем создать связь между альфа- и бета-версией, применяя изученные до сих пор фундаментальные принципы.

Используя β = I C / I B

мы получаем я B = Я C / β,

Аналогично для термина альфа мы можем вывести следующее значение:

α = I C / I ЯВЛЯЕТСЯ , и я ЯВЛЯЕТСЯ = Я C / α

Таким образом, заменяя и переставляя термины, мы обнаруживаем следующее соотношение:

Вышеуказанные результаты указаны в Рис. 3.14a . Бета становится решающим параметром, поскольку он позволяет нам определить прямую взаимосвязь между величинами токов на входном и выходном каскадах для конфигурации с общим эмиттером. Об этом свидетельствуют следующие оценки:

На этом мы завершаем анализ того, что такое бета-версия в конфигурациях BJT. Если у вас есть какие-либо предложения или дополнительная информация, поделитесь ими в разделе комментариев.