V tomto příspěvku budeme studovat jednoduchý design obvodu operační zesilovače, který lze použít pro měření beta nebo dopředného proudového zisku konkrétního dotyčného BJT.

Co je beta (β)

Beta (β) je dopředný proudový zisk, který každá BJT neodmyslitelně vlastní. Určuje účinnost konkrétního zařízení z hlediska jeho schopnosti zesilovat proud.

Tyto hodnoty lze zásadně najít v datových listech konkrétního zařízení prostřednictvím minima nebo přibližné skutečné (praktické) hodnoty.

To znamená, že člověk nemusí znát skutečnou hodnotu dopředného zisku BJT, dokud nebude testován prakticky v daném obvodu. To může vypadat zdlouhavě, pokud to nedokážeme pomocí jednoduchého obvodu, jak je vysvětleno níže:

Pamatujte, že dva tranzistory se stejným názvem (např. BC547) mohou mít různá beta. Následující obvod může získat hodnotu konkrétního tranzistoru beta.

Provozní podrobnosti

S odkazem na schéma zapojení vidíme, že se skládá z převodníku napětí na proud na levé straně tranzistoru, zatímco převaděče proudu na napětí na pravé straně. Převodník napětí na proud vlevo se stává odpovědným za řízení emitorového proudu tranzistoru, stejně jako převodník proudu na napětí může řídit základní proud tranzistoru (BJT).

Druhý návrh převodníku je snadno implementován pomocí invertujícího operační zesilovače bez použití vstupního rezistoru.

Lze simulovat, že při napájení základního proudu protéká virtuální zem (bod X), potenciál (napětí) není ovlivněn proudem, pokud je výstup VB úměrný tomuto proudu (Ib) vstupu operačního zesilovače .

Nyní jsou obvody, které řídí proud emitoru, obvodem převaděče proudu na napětí, který poskytuje proud emitoru tranzistoru.

Báze tranzistoru udržovaná na nulových (0) voltech (když virtuální zem napájí invertující a neinvertující svorky operačního zesilovače) tak, aby napětí na emitoru bylo udržováno na -Vbe.

Tím je zajištěno, že emitorový proud je vytvořen se vstupním proudem do měniče napětí a výsledný základní proud je získán měřením výstupního napětí měniče proudu-napětí.

To znamená,

= 1 + Ie / Ib. Jako Ie = VA / R1 a Ib = VBR2
= 1 + VA / R1 x R2 / VB = 1 + [VA x R2] / [VB x R1]

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

Dosazením V + = VA, beta (β) tranzistoru se získá ze vzorce: