Σε αυτήν την ανάρτηση θα μελετήσουμε έναν απλό σχεδιασμό κυκλώματος opamp, ο οποίος μπορεί να εφαρμοστεί για τη μέτρηση του beta ή του κέρδους του τρέχοντος εμπρός ενός συγκεκριμένου BJT.

Τι είναι το beta (β)

Το beta (β) είναι το κέρδος προς τα εμπρός που κάθε εγγενές BJT διαθέτει. Προσδιορίζει την αποτελεσματικότητα της συγκεκριμένης συσκευής ως προς την ικανότητά της να ενισχύει το ρεύμα.

Αυτές οι τιμές μπορούν να βρεθούν ουσιαστικά στα φύλλα δεδομένων της συγκεκριμένης συσκευής μέσω ελάχιστων ή κατά προσέγγιση των πραγματικών (πρακτικών) τιμών.

Αυτό σημαίνει ότι κάποιος μπορεί να μην γνωρίζει την πραγματική τιμή κέρδους προς τα εμπρός ενός BJT έως ότου δοκιμαστεί πρακτικά σε ένα δεδομένο κύκλωμα. Αυτό μπορεί να είναι κουραστικό, εκτός αν μπορούμε να το κάνουμε με ένα απλό κύκλωμα όπως εξηγείται παρακάτω:

Σημειώστε ότι δύο τρανζίστορ με το ίδιο όνομα (π.χ. BC547) μπορεί να έχουν διαφορετικά betas. Το παρακάτω κύκλωμα μπορεί να αποκτήσει την τιμή ενός συγκεκριμένου τρανζίστορ beta.

Λειτουργικές λεπτομέρειες

Αναφερόμενος στο διάγραμμα κυκλώματος, μπορούμε να δούμε ότι αποτελείται από έναν μετατροπέα τάσης σε ρεύμα στην αριστερή πλευρά του τρανζίστορ, ενώ ένας μετατροπέας ρεύματος σε τάση στη δεξιά πλευρά. Ο μετατροπέας τάσης προς ρεύμα στα αριστερά καθίσταται υπεύθυνος για τον έλεγχο του ρεύματος εκπομπού του τρανζίστορ, όπως και ο μετατροπέας ρεύματος σε τάση μπορεί να ελέγχει το ρεύμα βάσης ενός τρανζίστορ (BJT).

Ο τελευταίος σχεδιασμός μετατροπέα υλοποιείται εύκολα με τη χρήση αντιστρεπτικού opamp χωρίς να περιλαμβάνει αντίσταση εισόδου.

Μπορεί να προσομοιωθεί ότι όταν τροφοδοτείται το ρεύμα βάσης ρέει μέσω της εικονικής γείωσης (σημείο X), το δυναμικό (τάση) δεν επηρεάζεται από το ρεύμα εφ 'όσον η έξοδος VB είναι ανάλογη με αυτήν την είσοδο ρεύματος (Ib) του λειτουργικού ενισχυτή .

Τώρα το κύκλωμα που ελέγχει το ρεύμα του πομπού είναι ένα κύκλωμα μετατροπέα ρεύματος σε τάση που παρέχει το ρεύμα στον πομπό του τρανζίστορ.

Η βάση του τρανζίστορ διατηρείται σε μηδέν (0) βολτ (όταν η εικονική γείωση τροφοδοτεί τους ακροδέκτες αντιστροφής και μη αναστροφής του λειτουργικού ενισχυτή) έτσι ώστε η τάση στον πομπό να διατηρείται στα -Vbe.

Αυτό διασφαλίζει ότι το ρεύμα του πομπού καθορίζεται με ρεύμα εισόδου στον μετατροπέα τάσης και το προκύπτον ρεύμα βάσης λαμβάνεται μετρώντας την τάση εξόδου του μετατροπέα ρεύματος-τάσης.

Αυτό είναι,

= 1 + Ie / Ib. Ως Ie = VA / R1 και Ib = VBR2
= 1 + VA / R1 x R2 / VB = 1 + [VA x R2] / [VB x R1]

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

Αντικατάσταση V + = VA, βήτα (β) του τρανζίστορ λαμβάνεται από τον τύπο: