Cómo medir la ganancia (β) de un BJT

Cómo medir la ganancia (β) de un BJT

En esta publicación, estudiaremos un diseño de circuito opamp simple que se puede aplicar para medir la ganancia de corriente beta o directa de un BJT en particular en cuestión.

Que es beta (β)

La beta (β) es la ganancia de corriente directa que cada BJT posee inherentemente. Determina la eficiencia del dispositivo en particular en términos de su capacidad para amplificar la corriente.



Estos valores se pueden encontrar fundamentalmente en las hojas de datos del dispositivo en particular a través de valores mínimos o aproximados de los reales (prácticos).



Esto implica que es posible que no se conozca el valor real de ganancia directa de un BJT hasta que se pruebe prácticamente en un circuito determinado. Esto puede resultar tedioso a menos que podamos hacerlo con un circuito simple como se explica a continuación:

Tenga en cuenta que dos transistores con el mismo nombre (por ejemplo, BC547) pueden tener betas diferentes. El siguiente circuito puede obtener el valor de un transistor beta específico.



Detalles operativos

Refiriéndonos al diagrama del circuito, podemos ver que consiste en un convertidor de voltaje a corriente en el lado izquierdo del transistor mientras que un convertidor de corriente a voltaje en el lado derecho. El convertidor de voltaje a corriente a la izquierda se hace responsable de controlar la corriente del emisor del transistor al igual que un convertidor de corriente a voltaje puede controlar la corriente base de un transistor (BJT).

El último diseño de convertidor se implementa fácilmente mediante el uso de un opamp inversor sin incluir una resistencia de entrada.

Se puede simular que cuando se alimenta la corriente base fluye a través de la tierra virtual (punto X), el potencial (voltaje) no se ve afectado por la corriente siempre que la salida VB sea proporcional a esta entrada de corriente (Ib) del amplificador operacional. .



Ahora, el circuito que controla la corriente del emisor es un circuito convertidor de corriente a voltaje que proporciona la corriente al emisor del transistor.

La base del transistor se mantendrá a cero (0) voltios (cuando la tierra virtual alimenta los terminales inversor y no inversor del amplificador operacional) de modo que el voltaje en el emisor se mantenga en -Vbe.

Esto asegura que la corriente del emisor se establezca con una corriente de entrada al convertidor de voltaje y que la corriente base resultante se obtenga midiendo el voltaje de salida del convertidor de corriente-voltaje.

Eso es,

= 1 + Ie / Ib. Como Ie = VA / R1 e Ib = VBR2
= 1 + VA / R1 x R2 / VB = 1 + [VA x R2] / [VB x R1]

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

Sustituyendo V + = VA, la beta (β) del transistor se obtiene de la fórmula:

β = 1 + 100 V + / VB

Diagrama de circuito




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