In diesem Beitrag werden wir ein einfaches Opamp-Schaltungsdesign untersuchen, das zur Messung des Beta oder der Vorwärtsstromverstärkung eines bestimmten fraglichen BJT angewendet werden kann.

Was ist Beta (β)

Das Beta (β) ist die Vorwärtsstromverstärkung, die jeder BJT von Natur aus besitzt. Es bestimmt den Wirkungsgrad des jeweiligen Geräts hinsichtlich seiner Fähigkeit, Strom zu verstärken.

Diese Werte können grundsätzlich in den Datenblättern des jeweiligen Geräts durch Minimum oder Annäherung an die tatsächlichen (praktischen) Werte gefunden werden.

Dies impliziert, dass man den tatsächlichen Vorwärtsverstärkungswert eines BJT möglicherweise erst kennt, wenn er praktisch in einer gegebenen Schaltung getestet wurde. Dies kann mühsam aussehen, es sei denn, wir können dies mit einer einfachen Schaltung tun, wie unten erläutert:

Beachten Sie, dass zwei Transistoren mit demselben Namen (z. B. BC547) unterschiedliche Betas haben können. Die folgende Schaltung kann den Wert eines bestimmten Transistors Beta erhalten.

Betriebsdetails

Anhand des Schaltplans können wir sehen, dass es aus einem Spannungs-Strom-Wandler auf der linken Seite des Transistors und einem Strom-Spannungs-Wandler auf der rechten Seite besteht. Der Spannungs-Strom-Wandler links wird für die Steuerung des Emitterstroms des Transistors verantwortlich, ebenso wie ein Strom-Spannungs-Wandler den Basisstrom eines Transistors (BJT) steuern kann.

Das letztere Wandlerdesign lässt sich leicht implementieren, indem ein invertierender Operationsverstärker ohne Eingangswiderstand verwendet wird.

Es kann simuliert werden, dass bei Stromversorgung des Basisstroms durch die virtuelle Masse (Punkt X) das Potential (die Spannung) nicht vom Strom beeinflusst wird, solange der Ausgang VB proportional zu diesem Stromeingang (Ib) des Operationsverstärkers ist .

Nun ist die Schaltung, die den Emitterstrom steuert, eine Strom-Spannungs-Wandlerschaltung, die den Strom an den Emitter des Transistors liefert.

Die Basis des Transistors soll auf Null (0) Volt gehalten werden (wenn die virtuelle Masse die invertierenden und nicht invertierenden Anschlüsse des Operationsverstärkers speist), so dass die Spannung am Emitter bei -Vbe gehalten wird.

Dies stellt sicher, dass der Emitterstrom mit einem Eingangsstrom zum Spannungswandler hergestellt wird und der resultierende Basisstrom durch Messen der Ausgangsspannung des Strom-Spannungs-Wandlers erhalten wird.

Das ist,

= 1 + Dh / Ib. Als Ie = VA / R1 und Ib = VBR2
= 1 + VA / R1 × R2 / VB = 1 + [VA × R2] / [VB × R1]

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

Durch Einsetzen von V + = VA wird Beta (β) des Transistors aus der Formel erhalten: