W tym poście przyjrzymy się prostemu projektowi obwodu opampa, który można zastosować do pomiaru współczynnika beta lub wzmocnienia prądu przewodzenia konkretnego rozpatrywanego BJT.

Co to jest beta (β)

Beta (β) to wzmocnienie prądu przewodzenia, które z natury posiada każdy BJT. Określa sprawność danego urządzenia pod względem zdolności do wzmacniania prądu.

Wartości te można zasadniczo znaleźć w arkuszach danych danego urządzenia poprzez minimalne lub przybliżone wartości rzeczywiste (praktyczne).

Oznacza to, że można nie znać rzeczywistej wartości wzmocnienia BJT do przodu, dopóki nie zostanie przetestowana praktycznie w danym obwodzie. Może to być żmudny wygląd, chyba że jesteśmy w stanie to zrobić za pomocą prostego obwodu, jak wyjaśniono poniżej:

Zauważ, że dwa tranzystory o tej samej nazwie (np. BC547) mogą mieć różne wersje beta. Poniższy obwód może uzyskać wartość określonego tranzystora beta.

Szczegóły operacyjne

Odnosząc się do schematu obwodu, widzimy, że składa się on z przetwornika napięcia na prąd po lewej stronie tranzystora, a przetwornika prądu na napięcie po prawej stronie. Konwerter napięcia na prąd po lewej stronie staje się odpowiedzialny za sterowanie prądem emitera tranzystora, podobnie jak przetwornik prądu na napięcie może sterować prądem bazowym tranzystora (BJT).

Ta ostatnia konstrukcja przetwornika jest łatwa do zaimplementowania przy użyciu odwracającego wzmacniacza operacyjnego bez stosowania rezystora wejściowego.

Można zasymulować, że przy zasilaniu prąd bazowy przepływa przez wirtualną masę (punkt X), na potencjał (napięcie) nie ma wpływu prąd, o ile wyjście VB jest proporcjonalne do tego prądu (Ib) wejścia wzmacniacza operacyjnego .

Teraz obwód sterujący prądem emitera jest obwodem konwertera prądu na napięcie, który dostarcza prąd do emitera tranzystora.

Baza tranzystora powinna być utrzymywana na poziomie zero (0) woltów (gdy wirtualna masa zasila odwracające i nieodwracające zaciski wzmacniacza operacyjnego) tak, że napięcie na emiterze jest utrzymywane na poziomie -Vbe.

Zapewnia to, że prąd emitera jest ustalany z prądem wejściowym do przetwornika napięcia, a wynikowy prąd bazowy jest uzyskiwany przez pomiar napięcia wyjściowego przetwornika prądowo-napięciowego.

To jest,

= 1 + Ie / Ib. Ponieważ Ie = VA / R1 i Ib = VBR2
= 1 + VA / R1 x R2 / VB = 1 + [VA x R2] / [VB x R1]

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

Podstawiając V + = VA, beta (β) tranzystora uzyskuje się ze wzoru: