ในทรานซิสเตอร์แยกสองขั้วปัจจัยที่กำหนดระดับความไวของอุปกรณ์ต่อกระแสไฟฟ้าพื้นฐานและระดับการขยายที่ตัวรวบรวมเรียกว่าเบต้าหรือ hFE นอกจากนี้ยังกำหนดอัตราขยายของอุปกรณ์

กล่าวอีกนัยหนึ่งถ้า BJT ใช้กระแสไฟฟ้าที่ค่อนข้างสูงกว่าเพื่อเปลี่ยนโหลดตัวเก็บรวบรวมอย่างเหมาะสมที่สุดก็จะมีค่าต่ำ ข (เบต้า) ในทางกลับกันหากสามารถเปลี่ยนกระแสตัวสะสมที่ได้รับการจัดอันดับอย่างเหมาะสมที่สุดโดยใช้กระแสฐานที่ต่ำกว่าเบต้าจะถือว่าสูง

ในบทความนี้เราจะพูดถึงเบต้า ( ข ) และอะไรคือ hFE ในการกำหนดค่า BJT เราจะพบความคล้ายคลึงกันระหว่าง ac และ dc betas และยังพิสูจน์ด้วยสูตรว่าเหตุใด factor beta จึงมีความสำคัญในวงจร BJT

วงจร BJT ใน โหมดอคติ dc สร้างความสัมพันธ์ระหว่างตัวสะสมและกระแสฐาน I ค และฉัน ข ผ่านปริมาณที่เรียกว่า เบต้า และระบุด้วยนิพจน์ต่อไปนี้:

“ข้อดีและข้อเสียของเครื่องวัดความเร็วลมแบบลวดร้อน ”

ข กระแสตรง = ผม ค / ผม B ------ (3.10)

โดยที่ปริมาณถูกกำหนดขึ้นบนจุดปฏิบัติการเฉพาะบนกราฟลักษณะเฉพาะ

ในวงจรทรานซิสเตอร์จริงค่าของเบต้าสำหรับ BJT ที่กำหนดโดยทั่วไปอาจแตกต่างกันไปในช่วง 50 ถึง 400 ซึ่งค่าช่วงกลางโดยประมาณเป็นค่าที่พบบ่อยที่สุด

ค่าเหล่านี้ทำให้เรามีแนวคิดเกี่ยวกับขนาดของกระแสระหว่างตัวรวบรวมและฐานของ BJT

เพื่อให้แม่นยำยิ่งขึ้นหากระบุ BJT ด้วยค่าเบต้า 200 แสดงว่าความจุของตัวสะสมปัจจุบัน I ค เป็น 200 เท่าของฐานปัจจุบัน I ข.

เมื่อคุณตรวจสอบเอกสารข้อมูลคุณจะพบว่าไฟล์ ข กระแสตรง ของทรานซิสเตอร์ที่แสดงเป็น hFE

ในระยะนี้จดหมาย ซ ได้รับแรงบันดาลใจจากคำว่าไฮบริดในทรานซิสเตอร์ ซ วงจร ac เทียบเท่า ybrid เราจะพูดถึงเรื่องนี้เพิ่มเติมในบทความต่อไปของเรา ตัวห้อย ฉ ใน ( hFE ) ถูกดึงออกมาจากวลี ฉ การขยายกระแสหรือคำว่า คือ นำมาจากวลีทั่วไป - คือ mitter ในการกำหนดค่าตัวส่งสัญญาณทั่วไปของ BJT ตามลำดับ

เมื่อมีกระแสสลับหรือ ac เกี่ยวข้องขนาดเบต้าจะแสดงดังที่แสดงด้านล่าง:

อย่างเป็นทางการระยะ ข ถึง ค เรียกว่า common-emitter, forward-current amplification factor

เนื่องจากในวงจรตัวปล่อยทั่วไปกระแสของตัวสะสมมักจะกลายเป็นเอาต์พุตของวงจร BJT และกระแสฐานจะทำหน้าที่เหมือนอินพุท การขยาย ปัจจัยจะแสดงดังที่แสดงในระบบการตั้งชื่อข้างต้น

รูปแบบของสมการ 3.11 ค่อนข้างคล้ายกับรูปแบบของ ก และ ตามที่กล่าวไว้ในก่อนหน้านี้ ส่วน 3.4 . ในส่วนนี้เราหลีกเลี่ยงขั้นตอนการกำหนดมูลค่าของ ก และ จากเส้นโค้งลักษณะเนื่องจากความซับซ้อนที่เกี่ยวข้องในการวัดการเปลี่ยนแปลงที่แท้จริงระหว่าง I ค และฉัน คือ เหนือเส้นโค้ง

อย่างไรก็ตามสำหรับสมการ 3.11 เราพบว่ามันสามารถอธิบายได้อย่างชัดเจนและยิ่งไปกว่านั้นมันยังช่วยให้เราพบค่าของ ก และ จากรากศัพท์

ในเอกสารข้อมูล BJT ข และ โดยปกติจะแสดงเป็น hfe . ที่นี่เราจะเห็นว่าความแตกต่างเป็นเพียงตัวอักษรของไฟล์ fe ซึ่งเป็นตัวพิมพ์เล็กเมื่อเทียบกับตัวพิมพ์ใหญ่ที่ใช้สำหรับ ข กระแสตรง. ที่นี่เช่นกันตัวอักษร h ใช้สำหรับระบุไฟล์ ซ เช่นเดียวกับในวลี ซ วงจรเทียบเท่า ybrid และ fe มาจากวลี ฉ กำไรปัจจุบันและทั่วไป - คือ การกำหนดค่ามิตเตอร์

“แอดเดอร์แบบเต็มจากแอดเดอร์ครึ่งหนึ่ง ”

รูปที่ 3.14a แสดงวิธีการที่ดีที่สุดในการใช้ Eq.3.11 ผ่านตัวอย่างตัวเลขพร้อมชุดคุณสมบัติและสิ่งนี้ถูกสร้างขึ้นอีกครั้งในรูปที่ 3.17

ตอนนี้เรามาดูกันว่าเราจะกำหนดได้อย่างไร ข และ สำหรับพื้นที่ของคุณสมบัติที่ระบุโดยจุดปฏิบัติการที่มีค่า I ข = 25 μaและ V นี้ = 7.5 V ดังแสดงในรูปที่ 3.17

กฎที่ จำกัด V นี้ = ค่าคงที่ต้องการให้ลากเส้นแนวตั้งในลักษณะที่ตัดผ่านจุดปฏิบัติการที่ V นี้ = 7.5 V. สิ่งนี้ทำให้ค่า V นี้ = 7.5 V จะคงเป็นค่าคงที่ตลอดเส้นแนวตั้งนี้

รูปแบบใน I ข (ΔI ข ) ตามที่ปรากฏใน Eq. 3.11 อธิบายได้ด้วยการเลือกจุดสองสามจุดบนทั้งสองด้านของจุด Q (จุดปฏิบัติการ) ตามแกนแนวตั้งโดยมีระยะทางเท่ากันโดยประมาณที่ด้านใดด้านหนึ่งของจุด Q

สำหรับสถานการณ์ที่ระบุเส้นโค้งที่เกี่ยวข้องกับขนาด I ข = 20 μAและ 30 μAตอบสนองความต้องการโดยอยู่ใกล้กับจุด Q นอกจากนี้ยังสร้างระดับของ I ข ซึ่งกำหนดได้โดยไม่ยากแทนที่จะต้องใช้ความจำเป็นในการแก้ไข I ข ระดับระหว่างเส้นโค้ง

อาจเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบว่าโดยทั่วไปแล้วผลลัพธ์ที่ดีที่สุดจะถูกกำหนดโดยการเลือกΔI ข เล็กที่สุด

เราสามารถหาขนาดของ IC สองขนาดได้ที่จุดที่จุดตัดทั้งสองของ I ข และแกนแนวตั้งตัดกันโดยการลากเส้นแนวนอนบนแกนตั้งและประเมินค่าผลลัพธ์ของ I ค.

ข และ ที่กำหนดขึ้นสำหรับภูมิภาคเฉพาะสามารถระบุได้โดยการแก้สูตร:

ค่าของ ข และ และ ข dc สามารถพบได้ใกล้กันพอสมควรดังนั้นจึงสามารถแลกเปลี่ยนกันได้บ่อยครั้ง หมายถึงถ้าค่าของ ข และ มีการระบุเราอาจใช้ค่าเดียวกันในการประเมินได้ ข dc ด้วย

อย่างไรก็ตามโปรดจำไว้ว่าค่าเหล่านี้อาจแตกต่างกันไปในแต่ละ BJT แม้ว่าจะมาจากกลุ่มเดียวกันหรือล็อตเดียวกันก็ตาม

โดยทั่วไปความคล้ายคลึงกันของค่าของทั้งสอง betas ขึ้นอยู่กับความเล็กของข้อมูลจำเพาะของ I ผู้บริหารสูงสุด มีไว้สำหรับทรานซิสเตอร์โดยเฉพาะ เล็กกว่าฉัน ผู้บริหารสูงสุด จะนำเสนอความคล้ายคลึงกันที่สูงขึ้นและในทางกลับกัน

เนื่องจากความชอบคือการมี I น้อยที่สุด ผู้บริหารสูงสุด มูลค่าสำหรับ BJT การพึ่งพาความคล้ายคลึงกันของทั้งสอง betas กลายเป็นเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นจริงและยอมรับได้

หากเรามีลักษณะที่ปรากฏดังแสดงในรูปที่ 3.18 เราจะมี ข และ คล้ายกันในทุกภูมิภาคของลักษณะ

คุณจะเห็นว่าขั้นตอนของฉัน ข กำหนดไว้ที่ 10µA และเส้นโค้งมีช่องว่างในแนวตั้งเหมือนกันในทุกจุดลักษณะซึ่งก็คือ 2 mA

ถ้าเราประเมินมูลค่าของ ข และ ที่จุด Q ที่ระบุจะให้ผลลัพธ์ดังที่แสดงด้านล่าง:

นี่เป็นการพิสูจน์ว่าค่าของ ac และ dc betas จะเหมือนกันหากลักษณะของ BJT ปรากฏในรูปที่ 3.18 โดยเฉพาะอย่างยิ่งเราสามารถสังเกตได้ที่นี่ว่า ผู้บริหารสูงสุด = 0µA

ในการวิเคราะห์ต่อไปนี้เราจะเพิกเฉยต่อตัวห้อย ac หรือ dc สำหรับ betas เพียงเพื่อให้สัญลักษณ์เรียบง่ายและสะอาด ดังนั้นสำหรับการกำหนดค่า BJT ใด ๆ สัญลักษณ์βจะถือเป็นเบต้าสำหรับการคำนวณทั้ง ac และ dc

เราได้พูดคุยเกี่ยวกับ alpha ในหนึ่งในโพสต์ก่อนหน้านี้ของเรา . ตอนนี้เรามาดูกันว่าเราจะสร้างความสัมพันธ์ระหว่างอัลฟ่าและเบต้าได้อย่างไรโดยใช้หลักการพื้นฐานที่เรียนรู้จนถึงตอนนี้

ใช้β = I ค / ผม ข

เราได้รับฉัน ข = ฉัน ค / β,

ในทำนองเดียวกันสำหรับคำว่า alpha เราสามารถอนุมานค่าต่อไปนี้:

α = ฉัน ค / ผม คือ , และฉัน คือ = ฉัน ค / α

ดังนั้นการแทนที่และจัดเรียงคำศัพท์ใหม่เราพบความสัมพันธ์ต่อไปนี้:

ผลลัพธ์ข้างต้นเป็นไปตามที่ระบุไว้ใน มะเดื่อ 3.14a . เบต้ากลายเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญเนื่องจากช่วยให้เราสามารถระบุความสัมพันธ์โดยตรงระหว่างขนาดของกระแสในขั้นตอนอินพุตและเอาต์พุตสำหรับการกำหนดค่าตัวส่งสัญญาณทั่วไป สิ่งนี้สามารถรับทราบได้จากการประเมินต่อไปนี้: