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Como medir o ganho (β) de um BJT

Neste post estudaremos um projeto simples de circuito opamp que pode ser aplicado para medir o beta ou o ganho de corrente direta de um determinado BJT em questão.

O que é beta (β)

O beta (β) é o ganho de corrente direta que todo BJT possui inerentemente. Ele determina a eficiência do dispositivo específico em termos de sua capacidade de amplificar a corrente.

Esses valores podem ser encontrados fundamentalmente nas fichas técnicas do dispositivo específico através de valores mínimos ou aproximados dos valores reais (práticos).

Isso implica que não se pode conhecer o valor real do ganho direto de um BJT até que seja testado praticamente em um determinado circuito. Isso pode ser uma aparência tediosa, a menos que possamos fazê-lo com um circuito simples, conforme explicado abaixo:

Observe que dois transistores com o mesmo nome (por exemplo, BC547) podem ter betas diferentes. O circuito a seguir pode obter o valor de um transistor beta específico.

Detalhes operacionais

Referindo-se ao diagrama do circuito, podemos ver que ele consiste em um conversor de tensão para corrente no lado esquerdo do transistor enquanto um conversor de corrente para tensão no lado direito. O conversor de tensão para corrente à esquerda torna-se responsável por controlar a corrente de emissor do transistor assim como um conversor de corrente para tensão pode controlar a corrente de base de um transistor (BJT).

O último projeto do conversor é implementado facilmente usando um amplificador operacional inversor sem incluir um resistor de entrada.

Pode-se simular que quando energizada a corrente de base flui através do terra virtual (ponto X), o potencial (tensão) não é afetado pela corrente desde que a saída VB seja proporcional a esta corrente (Ib) de entrada do amplificador operacional .

Agora, o circuito que controla a corrente do emissor é um circuito conversor de corrente para tensão que fornece a corrente ao emissor do transistor.

A base do transistor deve ser mantida em zero (0) volts (quando o terra virtual alimenta os terminais inversores e não inversores do amplificador operacional) de modo que a tensão no emissor seja mantida em -Vbe.

Isso garante que a corrente do emissor seja estabelecida com uma corrente de entrada para o conversor de tensão e a corrente de base resultante seja obtida pela medição da tensão de saída do conversor de corrente-tensão.

Isso é,

= 1 + Ie/Ib. Como Ie = VA/R1 e Ib = VBR2
= 1 + VA / R1 x R2 / VB = 1 + [VA x R2] / [VB x R1]

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

Substituindo V+ = VA, beta (β) do transistor é obtido a partir da fórmula:

β = 1 + 100 V+ / VB

Diagrama de circuito

IMG 62435F30A32F5

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FONTE


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