O que é beta (β) no BJT? Projetos de circuitos domésticos

Nos transistores de junção bipolar, o fator que determina o nível de sensibilidade do dispositivo à corrente base e o nível de amplificação em seu coletor são chamados beta ou hFE. Isso também determina o ganho do dispositivo.

Em outras palavras, se o BJT usa uma corrente relativamente mais alta para alterar otimamente sua carga de coletor, então ele tem pouco β (beta), por outro lado, se você puder alterar de forma ideal a corrente do coletor usando uma corrente base mais baixa, seu beta será considerado alto.

Neste artigo, discutiremos a versão beta (β) E o que é isso hFE nas configurações BJT. Encontraremos a semelhança entre as versões beta do AC e DC, e também testaremos através de fórmulas o porquê do fator beta ser tão importante nos circuitos BJT.

Um circuito BJT no modo de polarização DC forma um relacionamento através de suas correntes coletor e base IC e eusim através de uma quantidade chamada betae é identificado pela seguinte expressão:

βcorrente continua = mimC / / mimB —— (3,10)

onde as quantidades são estabelecidas em um ponto operacional específico no gráfico de características.

Em circuitos reais de transistor, o valor beta para um determinado BJT geralmente pode variar dentro de um intervalo de 50 a 400, onde o intervalo mediano aproximado é o valor mais comum.


Esses valores nos dão uma idéia da magnitude das correntes entre o coletor e a base do BJT.

Para ser mais preciso, se você especificar um BJT com um valor beta de 200, isso significa que a capacidade do seu coletor atual IC é 200 vezes a corrente de base ISIM.

Ao revisar as folhas de dados, você verá que βcorrente continua de um transistor representado como o hFE.

Neste termo, a carta h é inspirado na palavra híbrido como no transistor hCircuito CA equivalente híbrido, discutiremos mais sobre isso em nossos próximos artigos. Os subscritos F no (hFE) é extraído da frase Famplificação de corrente direta e o termo mim é retirado da frase comum-mimem uma configuração de emissor comum BJT, respectivamente.

Quando se trata de corrente alternada ou corrente alternada, a magnitude beta é expressa como mostrado abaixo:

ac beta na BJT

Formalmente, o termo βumaC É conhecido como um fator de amplificação de corrente contínua de emissor comum.

Como em circuitos emissores comuns, a corrente do coletor geralmente se torna a saída do circuito BJT, e a corrente base atua como entrada, o amplificação O fator é expresso como mostrado na nomenclatura anterior.

O formato da Equação 3.11 se parece muito com o formato de αAC conforme discutido em nossa seção anterior 3.4. Nesta seção, evitamos o procedimento para determinar o valor de αAC das curvas características devido à complexidade envolvida na medição das mudanças genuínas entre o IC e eumim sobre a curva

No entanto, para a Equação 3.11, achamos que é possível explicá-lo com alguma clareza e, além disso, também nos permite encontrar o valor de αAC de uma derivação

Nas folhas de dados do BJT, βAC normalmente mostrado como hfe. Aqui podemos ver que a diferença está apenas nas letras do , que são minúsculas em comparação com os capitais usados ​​para βcorrente continua. Aqui também a letra h é usada para identificar o h como na sentença hcircuito equivalente híbrido, e é derivado das frases Fganho de corrente direta e comummimconfigurações de mitter.

A Figura 3.14a mostra o melhor método para implementar a Equação 3.11 através de um exemplo numérico, com um conjunto de características, e isso ocorre novamente na Figura 3.17.

Agora vamos ver como podemos determinar βAC para uma região das características identificadas por um ponto de operação que possui valores Isim = 25 μa e VCE = 7,5 V, como mostra a figura 3.17.

determinar as características beta de ca dc

A regra que restringe VCE = constante requer que a linha vertical seja desenhada para que ela passe pelo ponto de operação em VCE = 7,5 V. Isso representa o valor VCE = 7,5 V para permanecer como uma constante ao longo desta linha vertical.

A variação em Isim (ΔIsim) como evidente na equação. 3.11 é descrito de acordo com a seleção de um par de pontos nos dois lados do ponto Q (ponto de operação) ao longo do eixo vertical que possui distâncias aproximadamente uniformes em ambos os lados do ponto Q.

Para a situação indicada, as curvas envolvendo as magnitudes Isim = 20 μA e 30 μA atendem aos requisitos, permanecendo próximo ao ponto Q. Eles também estabelecem os níveis de Isim definidos sem dificuldade, em vez de exigir a necessidade de interpolar o Isim nível entre curvas.

Pode ser importante observar que os melhores resultados geralmente são determinados selecionando ΔIsim o menor possível

Podemos encontrar as duas magnitudes do CI no local onde as duas interseções de Isim e o eixo vertical é cruzado desenhando uma linha horizontal através do eixo vertical e avaliando os valores resultantes de IC.

a βAC estabelecidos para a região específica podem ser identificados resolvendo a fórmula:

Os valores de βAC e βdc pode ser encontrado razoavelmente próximo um do outro e, portanto, pode ser intercambiado. Significado se o valor de βAC é identificado, podemos usar o mesmo valor para avaliar βDC também.

No entanto, lembre-se de que esses valores podem variar de acordo com o BJT, mesmo que sejam do mesmo lote ou lote.

Normalmente, a semelhança nos valores das duas versões beta depende de quão pequena é a especificação I.CEO é para o transistor em particular. Me mais jovemCEO apresentará maior semelhança e vice-versa.

Como a preferência é ter o mínimo deCEO Valor para um BJT, a dependência de similaridade dos dois betas acaba sendo um fato genuíno e aceitável.

Se tivéssemos a característica que aparece como mostra a figura 3.18, teríamos o βAC semelhante em todas as regiões,

Você pode ver que o passo de Isim está definido para 10 µA e as curvas têm intervalos verticais idênticos em todos os pontos de operação, ou seja, 2 mA.

Se avaliarmos o valor de βAC no ponto Q indicado, produziria o resultado como mostrado abaixo:

calcular beta ac em BJT

Isso prova que os valores de betas ac e dc serão idênticos se a característica do BJT aparecer como na figura 3.18. Especificamente, podemos observar aqui que o ICEO = 0µA

os valores de betas ac e dc serão idênticos

Na discussão a seguir, ignoraremos os subscritos ac ou dc das versões beta apenas para manter os símbolos simples e limpos. Portanto, para qualquer configuração de BJT, o símbolo β será considerado beta para cálculos de CA e CC.

Já discutimos o alfa em uma de nossas postagens anteriores. Vamos agora ver como podemos criar um relacionamento entre alfa e beta aplicando os princípios fundamentais aprendidos até agora.

Usando β = IC / MIMsim

Nós temossim = EuC / Β

Da mesma forma, para o termo alfa, podemos deduzir o seguinte valor:

α = IC / MIMmim, e eumim = EuC / Α

Portanto, substituindo e reorganizando os termos, encontramos o seguinte relacionamento:

Relação alfa beta BJT

Os resultados anteriores são aqueles indicados na figura 3.14a. O beta se torna um parâmetro crucial, pois permite identificar uma relação direta entre as magnitudes das correntes através dos estágios de entrada e saída para uma configuração comum de emissor. Isso pode ser reconhecido a partir das seguintes avaliações:

Por que a beta nos transistores é tão crucial?

Isso conclui nossa análise sobre o que é beta nas configurações de BJT. Se você tiver alguma sugestão ou informação adicional, compartilhe na seção de comentários.



FONTE

Nota: Este foi traduzido do Inglês para português (auto)

Pode conter erros de tradução

Olá, se tiver algum erro de tradução (AUTO), falta de link para download etc…

Veja na FONTE até ser revisado o post.

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